Таблица минимальных размеров производства

Ноты:

Формула для расчета допустимого тока через трассу опубликована в разделе 6.2 стандарта IPC-2221, как показано ниже.

Где I - ток, k - постоянная, ΔT - повышение температуры, & A - площадь следа сечения.

Затем можно рассчитать ширину трассы, переставив эту формулу, чтобы определить площадь поперечного сечения, через которую наш желаемый ток может безопасно пройти.

Площадь [мил. ^ 2] = (Ток [Ампер] / (k * (Temp_Rise [град. C]) ^ 0,44)) ^ (1 / 0,725)

Затем ширина рассчитывается из площади поперечного сечения для выбранной толщины:

Ширина [мил.] = Площадь [мил. ^ 2] / (толщина [унция] * 1,378 [мил. Унция])

Согласно IPC-2221 для внутренних уровней k = 0,024 и для внешних уровней: k = 0,048

Отказ от ответственности:

Эти расчеты являются отраслевым стандартом и считаются правильными, но не гарантированы. Может не подходить для всех дизайнов.

Калькулятор ширины трассировки

B: Есть ли ограничение на величину тока, для которого этот инструмент может рассчитать ширину?

A: Да. Данные IPC-2221, на основе которых получены эти формулы, охватывают только до 35 ампер, ширину трассы до 400 мил, допустимое повышение температуры от 10 до 100 градусов по Цельсию и содержание меди от 0,5 до 3 унций на квадратный фут. Если калькулятор будет использоваться вне этих диапазонов, он будет экстраполироваться, поэтому он станет более неточным при более высоких токах.

B: Инстинктивно, я бы предсказал, что ширина внутренних трасс должна быть меньше, чем внешние трассы, поскольку внешняя трасса может оторваться от платы, если она слишком горячая. Ваш калькулятор дает противоположный результат. Почему?

A: Внешние слои имеют лучшую теплопередачу, чем внутренние слои, так как воздух рассеивает тепло за счет конвекции, в то время как внутренний диэлектрик также не проводит тепло. Поскольку целью калькулятора ширины трасс является предотвращение чрезмерного повышения температуры трасс, он делает внутренние трассы более широкими, поскольку они накапливают больше тепла. В случае контура в вакууме или в герметичной сборке внешние слои не имеют преимущества конвекции тепла в воздухе, поэтому вы должны использовать внутреннюю ширину следа для всех следов.

B: Что означает повышение температуры в этом контексте?

A: Повышение температуры - это разница между максимальной безопасной рабочей температурой вашего материала печатной платы и типичной рабочей температурой вашей платы. Более высокий ток увеличивает температуру медных следов, поэтому повышение температуры является расчетным параметром того, для какого количества тепла вы хотели бы рассчитывать. Исходя из этого предела, формула выбирает ширину, чтобы оставаться в ней. Десять градусов - это безопасное правило для большинства приложений. Если вам нужно уменьшить ширину трассировки, вы можете увеличить это значение, если позволяет материал вашей печатной платы и рабочая температура.

B: В некоторых случаях линии теплового сброса, называемые "колесами телеги" или "спицами", используются при соединении прокладки с большой медной областью для облегчения пайки. Я использовал калькулятор ширины трассы, и ширина, указанная для этих спиц, настолько велика, что ее нецелесообразно использовать. Как мне рассчитать это?

A: Спицы термического сброса обычно очень короткие. Формула, на которой основан этот калькулятор, была определена опытным путем для достаточно длинных линий электропередачи. Целью данного калькулятора является предотвращение перегрева следов, поэтому, если эти спицы соединены для отвода тепла, то они не должны быть такими широкими, как предсказывает этот инструмент. Пожалуйста, обратитесь к другим ресурсам по проектированию печатных плат для этой проблемы.

B: Какой единицей измерения является Милс?

A: Мил - одна тысячная (1/1000) дюйма. Его название происходит от латинского mille, означающего тысячу. В электронике обычно используется мил, но в других дисциплинах его можно обозначить как ты, а мил - миллиметр.

Ниже приведена формула для сопротивления следа:

Сопротивление = Удельное сопротивление * Длина / Площадь * (1 + (Temp_Co * (Temp - 25))

Где, Площадь = Толщина * Ширина

Медь Толщина 1 унция / фут ^ 2 = 0,0035 см

Удельное сопротивление меди = 1,7 Е-6 Ом-см

Медь Temp_Co = 3,9E-3 Ом / Ом / C

Падение напряжения - ток * Сопротивление

Потеря мощности является текущей ^ 2 * Сопротивление