Kommt es in einer Leiterplatte zu Schicht-zu-Schicht-Leckage?

Ich habe eine vierschichtige Leiterplatte, die eine Schaltung enthält, die die Spannung von einem Knoten mit sehr hoher Impedanz misst. Diese Spannung ist ein Gleichspannungswert im Bereich von 33 V bis 36 V.

Die Spannungsmessschaltung befindet sich in der obersten Schicht. Ich habe nur auf der obersten Schicht eine Bewachung vorgesehen, da alle meine Komponenten SMT sind.

Mein Board enthält nur analoge Schaltungen. Unten ist mein Stapel. Der Stapel ist SIG-GND-Power-Signal. Das Leiterplattenmaterial ist ISOLA Tg 180.

Wird der Leckstrom von den anderen Schichten zu Schicht 1 fließen?

Aus meinem Stapel können Sie sehen, dass die Dicke des Dielektrikums in der Größenordnung von 4,3307 mil liegt, was 0,1 mm entspricht.

Der Volumenwiderstand für das 185HR-Material beträgt 300 Tera-Ohm·cm. Da unser Dielektrikum 0,1 mm dick ist, beträgt der Durchgangswiderstand 0,3 Tera-Ohm·cm.

Bei einer V BIAS- Spannung von 36 V können wir erwarten, dass die Leckage 36 V/0,3 Tera-Ohm·cm beträgt. Die Leckage liegt in der Größenordnung von 120 pA. Dies kann ein Problem für uns sein.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Ich verstehe diese Frage nicht wirklich. Es scheint, als hätten Sie es selbst beantwortet, oder was ist die eigentliche Frage? Wenn Ihre Berechnungen richtig sind?
Die Rechnung stimmt definitiv nicht. Um den Widerstand/Leckstrom zu berechnen, müssen Sie auch die Fläche berücksichtigen. R = ρ D / A
@Lars, wenn es dir nichts ausmacht, könntest du mir bitte bei der Berechnung helfen
@Klas, ich würde gerne wissen, ob Leckstrom von anderen Schichten zu Schicht eins fließt
Ja. Leckagen auftreten. Nein, bei 120 pA treten keine Leckagen auf, das klingt einfach um einige Größenordnungen falsch. Kontaminationseffekte werden die Leckage in der Praxis dominieren. Wenn Leckagen auf wirklich niedrigem Niveau ein Problem darstellen, dann ist Luft ein viel besseres Dielektrikum als Kunststoff, fädeln Sie die empfindlichen Knoten in einer Rattennest-Konstruktion in der Luft auf.
Können Sie erklären, warum Sie sich für diesen Stack-up entschieden haben? Können Sie Keep Outs auf GND verwenden? Sie könnten zu einer 6-Lagen-Version wechseln (z. B. Multi Circuit Board standardmäßig 6L mit 230/300/340/300/230 µm), die Dicke erhöhen und sogar die Leiterbahnen einbetten, damit Risse im Lötstop und Verunreinigungen (z. B. Flussmittel) weniger Schaden anrichten.
&Neil, darf ich einen ungefähren Leckagewert kennen, zumindest die Reichweite
Ich empfehle, dass Sie neben der Berechnung auch etwas bauen. Bei diesem Leckageniveau werden Sie Dinge finden, die Sie nicht erwartet haben. Ich empfehle, etwas von Bob Peases Material zu lesen, dem Analog-Guru, der für Nat Semi gearbeitet hat, insbesondere dieses über den Aufbau eines Femtoamp-Level-Testsystems für CMOS-Verstärker-Eingangsverluste.

Antworten (1)

Die Distanz D zwischen Ihren beiden Schichten beträgt 0,1 mm. Der Widerstand ρ Sie haben 300 TOhm cm angegeben. Um den Widerstand zu berechnen, müssen Sie noch die Fläche kennen A der Überlappung zwischen Ihrem hochohmigen Knoten auf der obersten Schicht und Ihrer GND-Schicht:

R = ρ D A
Da ich die Gegend nicht kenne, ist dies eine beispielhafte Annahme A = 1 C M 2 :
R = ρ D A = 300 T Ö H M C M ⋅ 0,01 C M 1 C M 2 = 3 T Ö H M
Wenn Ihr empfindlicher hochohmiger Knoten kleiner ist, kann der Widerstand natürlich deutlich größer sein.

Danke. Meine Brettgröße beträgt 30 cm * 20 cm
Aber der Kupferbereich des empfindlichen Knotens, den Sie messen, ist wahrscheinlich viel kleiner als Ihr Board.
,Sie haben Recht, der Bereich ist sehr klein
Kommt es in einer Leiterplatte zu Schicht-zu-Schicht-Leckage?
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