Tableau des tailles minimales de production

Remarques:

La formule de calcul du courant admissible à travers une trace est publiée dans la section 6.2 de la norme IPC-2221, comme indiqué ci-dessous.

Où I est courant, k est une constante, ΔT est l'élévation de la température, et A est l'aire de la section transversale de la trace.

La largeur de trace peut ensuite être calculée en réorganisant cette formule pour déterminer la zone de section transversale que notre courant souhaité peut traverser en toute sécurité.

Zone [mils ^ 2] = ([Ampères] / (k * (Temp_Rise [deg. C]) ^ 0,44)) ^ (1 / 0,725)

Ensuite, la largeur est calculée à partir de la section transversale pour une épaisseur choisie:

Largeur [mils] = Surface [mils ^ 2] / (Épaisseur [oz] * 1,378 [mils / oz])

Selon IPC-2221 pour les couches internes k = 0,024 et pour les couches externes: k = 0,048

Avertissement:

Ces calculs sont conformes aux normes de l'industrie et considérés comme corrects, mais non garantis. Peut ne pas convenir à tous les modèles.

FAQ du calculateur de largeur de trace

Q: Y a-t-il une limite à la quantité de courant pour laquelle cet outil peut calculer une largeur?

R: Oui. Les données IPC-2221 à partir desquelles ces formules sont dérivées ne couvrent que jusqu'à 35 ampères, une largeur de trace jusqu'à 400 mils, une élévation de température admissible de 10 à 100 degrés Celsius et du cuivre de 0,5 à 3 onces par pied carré. S'il est utilisé en dehors de ces plages, ce calculateur extrapolera, devenant ainsi plus imprécis avec des courants plus élevés.

Q: Instinctivement, je prédis que les largeurs de trace internes devraient être inférieures aux traces externes car la trace externe peut se détacher de la carte si elle est trop chaude. Votre calculatrice donne le résultat inverse. Pourquoi?

R: Les couches externes ont un meilleur transfert de chaleur que les couches internes car l'air dissipe la chaleur en raison de la convection, tandis que le diélectrique interne ne conduit pas aussi bien la chaleur. Étant donné que l'objectif du calculateur de largeur de trace est d'empêcher une élévation de température excessive des traces, il rend les traces internes plus larges car elles stockent plus de chaleur. Dans le cas d'un circuit sous vide, ou dans un assemblage en pot, les couches externes n'ont pas l'avantage de la convection de chaleur dans l'air donc vous devez utiliser la largeur de trace interne pour toutes les traces.

Q: Que signifie l'augmentation de la température dans ce contexte?

R: L'élévation de température est la différence entre la température de fonctionnement maximale sûre de votre matériau PCB et la température de fonctionnement typique de votre carte. Un débit de courant plus élevé augmente la température des traces de cuivre, par conséquent, l'augmentation de la température est un paramètre de conception pour la quantité de chaleur supplémentaire que vous souhaitez concevoir. Sur la base de cette limite, la formule choisit une largeur pour rester à l'intérieur. Dix degrés est une règle de base sûre pour la plupart des applications. Si vous devez réduire la largeur de trace, vous pouvez augmenter cette valeur si votre matériau PCB et votre température de fonctionnement le permettent.

Q: Dans certains cas, des lignes de décharge thermique appelées «roues de wagon» ou «rayons» sont utilisées lors de la connexion d'un tampon à une grande zone de cuivre pour faciliter le soudage. J'ai utilisé le calculateur de largeur de trace et la largeur donnée pour ces rayons est si large qu'elle n'est pas pratique à utiliser. Comment dois-je les calculer?

R: Les rayons en relief thermique sont généralement très courts. La formule sur laquelle cette calculatrice est basée a été déterminée empiriquement pour des lignes de transmission assez longues. Le but de cette calculatrice est d'empêcher la surchauffe des traces, donc si ces rayons sont connectés pour dissiper la chaleur, ils n'ont pas besoin d'être aussi larges que cet outil le prédit. Veuillez consulter d'autres ressources de conception de PCB pour ce problème.

Q: Quelle unité de mesure est Mils?

R: Un Mil est un millième (1/1000) de pouce. Son nom est dérivé du latin mille signifiant mille. En électronique, le mil est couramment utilisé, mais dans d'autres disciplines, il peut être appelé mille et un mil étant un millimètre.

Voici la formule de résistance d'une trace:

Résistance = résistivité * longueur / surface * (1 + (Temp_Co * (Temp - 25))

Où, surface = épaisseur * largeur

Une épaisseur de cuivre de 1 oz / pi ^ 2 = 0,0035 cm

Résistivité du cuivre = 1,7E-6 ohm-cm

Cuivre Temp_Co = 3,9E-3 ohm / ohm / C

La chute de tension est une résistance au courant *

La perte de puissance est actuelle ^ 2 * Résistance