Largeur de trace PCB : le guide définitif
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Auteur : Editeur du site
Heure de publication: 2023-07-17
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La largeur de trace, la mesure d'une voie de cuivre conductrice sur un PCB, revêt une importance immense pour assurer un flux de courant efficace, minimiser la chute de tension, gérer la dissipation thermique et préserver l'intégrité du signal. Dans cet article, nous discuterons de ce qu'est la trace de circuit imprimé et pourquoi est-il important d'en tenir compte lors de la conception de circuits imprimés.
Qu'est-ce que la largeur de trace dans PCB
La largeur de piste fait référence à la largeur ou à l'épaisseur de la piste de cuivre conductrice sur une carte de circuit imprimé. C'est un paramètre essentiel qui détermine la capacité de transport de courant et la résistance de la trace. La largeur de la trace affecte sa capacité à transporter le courant électrique sans chute de tension excessive ni surchauffe.
La largeur de trace est généralement spécifiée en termes de dimensions, généralement mesurées en millimètres (mm) ou mils (1 mil = 0.001 pouce). La largeur de la piste est importante car elle a un impact direct sur la résistance de la piste et sa capacité à gérer le courant requis sans provoquer une accumulation excessive de chaleur.
Quels facteurs sont essentiels pour la largeur de trace ?
Plusieurs facteurs sont essentiels à prendre en compte lors de la détermination de la largeur de trace appropriée dans la conception de PCB.
Capacité de charge actuelle
La largeur de la trace doit être suffisante pour gérer le courant attendu sans provoquer de chute de tension ou d'échauffement excessif. Des courants plus élevés nécessitent généralement des largeurs de piste plus larges pour minimiser la résistance et éviter la surchauffe.
Hausse de température
La largeur de la trace affecte la quantité de chaleur générée pendant le flux de courant. Un tracé plus large peut dissiper la chaleur plus efficacement qu'un tracé plus étroit. Tenez compte de l'élévation de température acceptable pour votre application et sélectionnez une largeur de trace capable de gérer le courant requis tout en restant dans les limites de température.
Voici un tableau qui montre plusieurs largeurs de trace et les valeurs de courant correspondantes qui limiteront votre élévation de température à 10 °C avec un poids de cuivre de 1 oz/pied carré. Ce tableau devrait vous donner une idée de la largeur de trace la plus appropriée dans votre conception de PCB.
| Courant/A | Largeur de voie (mil) | Largeur de piste (mm) |
| 1 | 10 | 0.25 |
| 2 | 30 | 0.76 |
| 3 | 50 | 1.27 |
| 4 | 80 | 2.03 |
| 5 | 110 | 2.79 |
| 6 | 150 | 3.81 |
| 7 | 180 | 4.57 |
| 8 | 220 | 5.59 |
| 9 | 260 | 6.60 |
| 10 | 300 | 7.62 |
Remarque : Largeur de piste recommandée par l'IPC pour un circuit imprimé en cuivre de 1 oz et une élévation de température de 10 degrés.
Poids et épaisseur du cuivre
La épaisseur de la couche de cuivre sur le PCB, généralement mesurée en onces (oz), a un impact sur la capacité de transport de courant de la trace. Des couches de cuivre plus épaisses peuvent supporter des courants plus élevés, permettant des largeurs de trace plus étroites. Soyez conscient du poids spécifique du cuivre utilisé dans la conception de votre PCB.
L'intégrité du signal
Dans les circuits numériques ou analogiques à grande vitesse, la largeur de piste peut avoir un impact sur l'intégrité du signal en affectant l'impédance. Les pistes à impédance contrôlée peuvent nécessiter des largeurs spécifiques pour maintenir la qualité du signal et empêcher la dégradation du signal.
Coefficient de température du cuivre
Le cuivre a un coefficient de température de résistance positif, ce qui signifie que sa résistance augmente à mesure que la température augmente. Cet effet doit être pris en compte lors de la sélection de la largeur de piste pour s'assurer que l'augmentation de la résistance due au chauffage se situe dans des limites acceptables.
CAPACITÉS DE PRODUCTION
Considérez les capacités de fabrication de votre fabricant de PCB. Ils peuvent avoir des limitations sur la largeur de trace minimale qui peut être obtenue de manière fiable pendant le processus de fabrication. Assurez-vous que la largeur de trace choisie correspond aux capacités du fabricant.
Espace de conseil disponible
L'espace disponible sur le PCB peut limiter la largeur de trace maximale que vous pouvez utiliser. Il est essentiel de trouver un équilibre entre la largeur de trace requise pour la gestion du courant et l'espace disponible sur la carte.
Diverses largeurs et épaisseurs de pistes de circuits imprimés
La largeur de trace de PCB, mesurée en mils ou en milliers de pouces, est un paramètre important dans la conception de PCB. Les signaux courants ont des largeurs de trace allant de 7 à 12 mils et des longueurs allant jusqu'à plusieurs pouces.
En règle générale, l'épaisseur des traces de PCB varie de 0.008 pouce à 0.240 pouce et doit être constante sur l'ensemble du PCB. Il existe une grande variété de cartes PCB sur le marché, notamment des panneaux simples, des panneaux doubles et des panneaux multicouches. L'épaisseur de la piste varie également en fonction de la structure et du type de circuit imprimé.
Quelle que soit la largeur ou l'épaisseur de la trace du circuit imprimé, VictoryPCB peut être adapté et ajusté en fonction des exigences de conception du circuit imprimé et de la capacité de surcharge de courant de l'application.
Voici un tableau montrant les plages de largeur et d'épaisseur pour les traces de PCB.
| Demande de suivi | Plage de largeur (mm) | Plage de largeur (mils) | Plage d'épaisseur (oz) | Plage d'épaisseur (pouces) |
|---|
| Signaux à faible courant | 0.1 - 0.2 mm | 4 à 8 milles | 0.5 - 2 onces | 0.0007 - 0.0028 pouces |
| Signaux de courant modérés | 0.2 - 0.3 mm | 8 à 12 milles | 0.5 - 2 onces | 0.0007 - 0.0028 pouces |
| Traces de puissance | 0.3 - 1.0 mm ou plus large | 12 - 40 mils ou plus large | 1 - 3 onces ou plus | 0.0014 - 0.0042 pouces ou plus |
Comment calculer la résistance des traces de PCB ?
Pour calculer la résistance d'une trace PCB, vous pouvez utiliser la formule suivante :
R = (ρ * L) / (W * T)
Où :
R est la résistance de la trace en ohms (Ω).
ρ (rho) est la résistivité du matériau trace en ohmmètres (Ω·m).
L est la longueur de la trace en mètres (m).
W est la largeur de la trace en mètres (m).
T est l'épaisseur de la trace en mètres (m).
Il est important de noter que cette formule suppose que la trace a une largeur et une épaisseur uniformes sur toute sa longueur. De plus, il suppose que le matériau de trace a une valeur de résistivité constante, qui peut varier avec la température.
Il est plus pratique d'utiliser un outil en ligne pour calculer la résistance des traces de PCB, tel que le calculateur de largeur de trace PCB de Calculatrice de circuit, qui peut guider le choix de la largeur de piste lors de la prise en compte de l'ampérage.
N'oubliez pas qu'en dehors de la largeur de la trace, la forme de la trace et son emplacement sur le circuit imprimé peuvent également avoir un impact sur la réflexion du signal et l'immunité au bruit. Pour de meilleurs résultats, tenez compte de la conception globale et consultez des experts ou des fabricants spécialisés pour vous assurer que la largeur de trace correspond à vos exigences spécifiques.
En comprenant l'importance de la largeur de piste et en tenant compte de divers facteurs dans le processus de conception, vous pouvez optimiser votre circuit imprimé pour un flux de courant efficace, une chute de tension réduite, une dissipation thermique efficace et une intégrité fiable du signal.
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