Ancho de traza de PCB: Por qué es importante para el desempeño de su junta directiva

El ancho de la traza de PCB se refiere específicamente al ancho de las trazas de cobre que transportan señales vitales y energía a través de la placa de circuito impreso.. La determinación de los anchos de traza apropiados es una consideración importante en el diseño de PCB que afecta la densidad de corriente., aumento de la temperatura, integridad de la señal, capacidad de fabricación, y más. No existe un ancho de traza único que funcione para cada situación única.. En lugar, Encontrar el equilibrio óptimo requiere sopesar cuidadosamente cada uno de estos factores interconectados en lo que respecta a sus requisitos y limitaciones de diseño específicos.. Continúe leyendo para obtener más información sobre los factores que influyen en el cálculo de los anchos de traza y por qué es importante hacerlos correctamente..

Importancia del ancho de traza de PCB

Encontrar el ancho de traza óptimo para las señales y rutas de energía en su placa de circuito impreso requiere hacer importantes concesiones. Las pistas más estrechas ocupan menos espacio físico en el tablero, permitiendo diseños más densos. sin embargo, Estas pistas estrechas tienen desventajas como una mayor resistencia eléctrica e impactos en la confiabilidad con el tiempo.. Alternativamente, las pistas más anchas proporcionan una menor resistencia y pueden manejar corrientes más altas sin problemas, pero consume más área total en tu PCB. Determinar los anchos de traza más apropiados dadas las limitaciones de su diseño implica lograr el equilibrio adecuado entre estos factores en competencia..

Más allá de sus efectos sobre la utilización del espacio a bordo, Obtener el ancho de traza de su PCB correcto tiene implicaciones adicionales relacionadas con el rendimiento y la confiabilidad de por vida.. Las trazas de corriente estrechas pero altas pueden sobrecalentarse y, literalmente, dañar la placa o los componentes conectados.. Es posible que se encuentren trazos demasiado anchos. electromigración estándares pero obstaculizan su capacidad de enrutar otras señales críticas. Con tantas cosas afectadas por estos componentes fundamentales de PCB, Es esencial aplicar la consideración de diseño adecuada para determinar el ancho de las trazas..

Otras lecturas: La guía esencial para trazas de PCB: Comprender los conceptos básicos.

Factores clave que influyen en el ancho de la traza de PCB

Los anchos de traza generalmente se miden en mils, que equivale a una milésima de pulgada. Para señales ordinarias sin requisitos especiales, Los anchos de traza estándar a menudo se encuentran en algún lugar entre 7-12 mils. sin embargo, Hay muchos factores importantes que influyen en la selección de un ancho de traza adecuado.:

• Capacidad actual

Para determinar el ancho de traza adecuado es necesario equilibrar las necesidades de capacidad actuales con las limitaciones de espacio disponible.. Las pistas deben diseñarse para transportar de forma segura las cargas actuales esperadas sin aumentos excesivos de temperatura que puedan dañar las placas.. Esto es una función del ancho de la traza en sí, así como del peso del cobre., con capas más gruesas dispersan mejor el calor. sin embargo, El uso de trazos de gran tamaño donde no se necesitan desperdicia un área de diseño valiosa., especialmente en denso tableros multicapa.

• Disponibilidad de espacio

Otro aspecto clave es el espacio físico disponible para las pistas en una sección determinada del diseño de la PCB.. Las pistas más anchas ocupan más área de enrutamiento, limitar la ubicación de componentes o trazar rutas en lugares densos, diseños llenos de gente, como tableros multicapa repletos de dispositivos con un alto número de pines. En tableros más complejos donde el espacio es un bien escaso, Las restricciones pueden dictar el uso de trazas más estrechas que las que de otro modo se utilizarían para una carga actual determinada.. Esto requiere sopesar tanto las necesidades eléctricas como las limitaciones de espacio físico al seleccionar un ancho final..

• Limitaciones de fabricación

Las capacidades de fabricación también informan sobre geometrías de traza factibles.. Rastros muy finos debajo 4-5 Las mils tienen un alto riesgo de sufrir defectos de fabricación o rupturas con los procesos estándar.. Las tolerancias más estrictas complican aún más la producción en volumen confiable. sin embargo, Los factores económicos llevan a las instalaciones de fabricación a apuntar a características mínimas superiores. 8 mils cuando sea posible. Comprender estas limitaciones del proceso garantiza que los anchos de traza diseñados equilibren la solidez y los costos..

• Terminación de seguimiento

El método de terminación de traza específico también afecta la idoneidad del ancho.. Las vías de transición entre capas incorporan barriles circundantes para aliviar el calentamiento localizado.. Pero los terminales abiertos simples dependen únicamente de la propia traza para disipar las corrientes., sugiriendo anchos ligeramente sobredimensionados según sea necesario. En todos los casos, los anchos adecuados garantizan conexiones eléctricas estables.

• Control de impedancia

El control de la impedancia entre señales es otra consideración del ancho de la traza., especialmente para rutas críticas coincidentes. Cualquier desviación en los anchos de las trazas emparejadas altera los valores de impedancia característicos., creando distorsiones. similar, Los cambios de ancho en las interfaces de las almohadillas deben ser ahusados ​​suavemente. Controlar las variaciones.. Detalles como el espaciado del plano de referencia complican aún más los cálculos a través de relaciones de ancho a alturas dieléctricas..

• Conexiones de almohadillas

Los accesorios a las geometrías de las almohadillas influyen en las aberturas de seguimiento adecuadas. Los rastros a menudo tienen el cuello hacia abajo debido a almohadillas o alfileres de gran tamaño., ayudando al flujo y reduciendo las discontinuidades. Pero las densidades y los tonos de los componentes imponen restricciones de límites inferiores basadas en el espaciado de las conexiones.. Juntos, Estos factores informan los anchos mínimos para una interfaz de plataforma determinada..

Cómo calcular el ancho del trazo?

Varias herramientas gratuitas en línea ayudan a calcular los anchos de traza de PCB adecuados. Después de ingresar detalles clave como:

• Corriente objetivo (amperios)
• Aumento de temperatura deseado (p. ej.. 10°C sobre la temperatura ambiente)
• Temperatura máxima de traza correspondiente
• Espesor de cobre (valores comunes: 1oz/35um o 2oz/70um)
• Temperatura ambiente supuesta

Estas calculadoras generan el ancho de traza mínimo necesario para evitar el sobrecalentamiento mientras transportan la corriente especificada..

Para trazas de impedancia controlada, Se requieren parámetros adicionales como:

• Impedancia objetivo (p. ej.. 50 ohmios)
• Espesor dieléctrico relativo de PCB y Tipo de material de PCB
• Presencia de aviones terrestres/de energía.

Al conectar los requisitos eléctricos y los detalles de construcción de la placa en una calculadora en línea de ancho de traza de PCB, Se pueden determinar los anchos adecuados tanto para señales como para trazas de potencia..

Pensamientos finales

El diseño de ancho para las pistas de cobre que a menudo se pasan por alto en las PCB afecta todo, desde las caídas de voltaje hasta la capacidad de fabricación.. Encontrar el ancho de traza óptimo requiere negociar compensaciones entre la capacidad de corriente de traza de PCB, restricciones de espacio, límites de fabricación, y así. Con una comprensión de los elementos clave que influyen en la idoneidad del ancho de la traza., Los diseñadores pueden aprovechar las calculadoras de ancho de traza de PCB en línea para determinar anchos que brinden las funciones necesarias sin sobrediseñar..

sin embargo, si carece de una amplia experiencia en la navegación de estas compensaciones de ancho de traza, resulta aconsejable asociarse con un especialista veterano en diseño de PCB. Un diseñador experto proporciona orientación profesional para garantizar selecciones óptimas de ancho de traza alineadas con los objetivos de rendimiento en iteraciones de creación de prototipos y producción en volumen.. Todavía tengo preguntas sobre el rastreo de PCB? haga clic aquí para consultar a nuestros expertos.