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

en el mundo de la electronica, Los rastros de PCB juegan un papel vital para garantizar un funcionamiento eficiente. Estas vías en las placas de circuito impreso (PCB) facilitar el flujo de señales, fuerza, y datos, conexión de componentes electrónicos. Comprender la importancia y la funcionalidad de las trazas de PCB es crucial para ingenieros y diseñadores.. Ancho de trazo adecuado, longitud, impedancia, y el enrutamiento son esenciales. Esta guía completa explora los principios de diseño de trazas, calculos de ancho de trazo, sugerencias para un mejor diseño, y técnicas de reparación de huellas.

¿Qué es un rastro de PCB??

Una traza de PCB es una vía conductora en una placa de circuito impreso que conecta componentes electrónicos. Por lo general, es una línea delgada de cobre u otro material conductor que transporta señales eléctricas entre diferentes componentes., como circuitos integrados, resistencias, condensadores, y conectores, en el circuito impreso. Estos rastros están diseñados para transmitir señales y energía mientras mantienen características eléctricas específicas., como la impedancia, integridad de la señal, y minimizando la interferencia electromagnética (EMI). La distribución y el diseño de las trazas de PCB desempeñan un papel crucial en el rendimiento y la funcionalidad generales de los dispositivos electrónicos..

Entendiendo el Espesor de traza de PCB

El grosor de la traza de PCB juega un papel importante en la determinación de la capacidad de la traza para transportar corriente., manejar la disipación térmica, y resistir factores externos. Una traza más gruesa puede transportar niveles de corriente más altos sin sobrecalentarse, reducir el riesgo de fallas eléctricas. Además, un rastro más grueso también puede disipar el calor de manera más efectiva, garantizar la fiabilidad de los componentes. Por otra parte, un rastro más delgado permite diseños más compactos y un enrutamiento más fino, pero puede tener limitaciones en términos de capacidad de conducción de corriente y disipación de calor.. Los diseñadores y fabricantes de PCB consideran cuidadosamente los requisitos específicos de un circuito al determinar el grosor de traza adecuado, factores de equilibrio tales como los requisitos actuales, Limitaciones de espacio, integridad de la señal, y consideraciones térmicas para lograr un rendimiento y una fiabilidad óptimos.
Existe una gama de espesores de trazas de PCB comunes disponibles, típicamente medido en pulgadas o milímetros. Éstos incluyen 0.008 pulgadas a 0.240 pulgadas (o 0.2 mm a 6.0 mm). Algunos ejemplos específicos incluyen 0.2 mm, 0.4 mm, 0.5 mm, 0.8 mm, 1.0 mm, 1.5 mm, 2.0 mm, 2.3 mm, y así.

Cómo calcular el ancho de trazo de PCB

Generalmente, usamos una calculadora profesional para calcular el ancho del trazo según los estándares de la industria, a continuación presentamos los dos estándares más comunes que son IPC2221 e IPC2152:

IPC 2221:
Introducido en 1954, el IPC 2221 la computadora emplea una combinación de gráficos y la fórmula I=kΔTbAc para determinar la corriente que fluye a través de una traza. El valor de k difiere en función de si el enrutamiento es visible (0.048) o interno (0.024). El cambio de temperatura, representado como Delta T, juega un papel crucial. Adicionalmente, b permanece constante en 0.44, mientras que A representa el área de la sección transversal de la traza. Es importante utilizar valores dentro del rango especificado para lograr resultados precisos durante el proceso de cálculo.. La corriente debe oscilar entre 0 y 35 amperios, mientras que el ancho del cobre no debe exceder 0.5 oz o caer por debajo 3 onz. La selección del ancho de vía cae dentro del rango de 0 a 10.16 mm. además, la temperatura fluctúa entre 10 y 100 grados Celsius.

IPC 2152:

Comparado con IPC2221, el tiempo de desarrollo de IPC2152 ha sido actualizado, y los parámetros relevantes, como el material y el grosor de la placa de circuito, se han considerado completamente, por lo que los resultados del cálculo serán más precisos. La era de depender únicamente de fórmulas simples para los cálculos ha pasado, dando paso a la adopción de métodos técnicos más sofisticados. Inicialmente, se utiliza un gráfico para establecer el área transversal inicial. Después, Los parámetros se emplean para derivar coeficientes de correlación como Espesor de PCB. Siguiendo esto, el área de la sección transversal no ajustada se multiplica por el coeficiente, dando el área de la sección transversal ajustada.

Sugerencias para Mejor Diseño de trazas de PCB

El diseño adecuado de trazas de PCB es fundamental, que afecta el rendimiento general, funcionalidad, y fiabilidad de la placa. A continuación enumeramos algunos consejos de diseño.:

• Opciones de enrutamiento

El enrutamiento se puede clasificar en cableado manual y cableado automático. Si bien el cableado automático es una característica integral del software de diseño de PCB, los diseñadores no pueden confiar únicamente en esta funcionalidad. El cableado manual es esencial para dar rienda suelta a la creatividad y flexibilidad del diseñador, ya que el enrutamiento automático sirve principalmente como una herramienta de ahorro de tiempo.

• Elección del ancho de las trazas de PCB

La selección del ancho de trazo de PCB tiene una importancia significativa en la operación del circuito. Es fundamental asegurarse de que el ancho de las trazas de PCB sea adecuado para manejar la capacitancia y facilitar el flujo fluido de la corriente.. La determinación precisa del ancho mínimo es esencial para evitar el sobrecalentamiento de la placa de circuito, lo que afecta directamente la gestión del calor y el rendimiento general.

• Conéctese al plano de tierra

Con el fin de garantizar una medición de voltaje consistente en todos los trazos de PCB individuales, es importante conectar cada traza al plano de tierra en lugar de un punto de tierra separado. El plano de tierra sirve como punto de referencia común para todas las pistas., evitando variaciones en el voltaje y la resistencia. Lograr esto, es aconsejable crear un plano de tierra sólido debajo de la ruta de transmisión de la señal, ya que puede mejorar la resistencia al ruido y reducir la impedancia. además, colocar planos de alimentación y tierra en la capa más interna de la placa puede evitar la distorsión o separación de los componentes causada por la flexión de la placa.

• Minimizar el acoplamiento capacitivo

Para minimizar los efectos de acoplamiento capacitivo causado por pistas adyacentes y planos de tierra, es aconsejable separar las trazas de PCB dedicadas a la fuente de alimentación y las señales analógicas. Esta segregación ayuda a reducir el acoplamiento capacitivo no deseado entre las pistas por encima y por debajo del plano de tierra.. además, el uso de capacitores de desacoplamiento es una medida efectiva y rentable para mitigar el acoplamiento capacitivo en diseños de circuitos prácticos.

• Separado de alta velocidad&Señales de baja velocidad

Mantenga los rastros de señales de alta velocidad separados de las señales de baja velocidad para minimizar la diafonía y la interferencia.. Esto se puede lograr mediante el enrutamiento de trazas en diferentes capas o mediante el uso de planos de tierra como barreras de aislamiento..

Cómo reparar trazas de PCB?

Adquirir conocimientos sobre cómo reparar problemas de trazas de PCB es igualmente importante. Cuando la fuente de alimentación presenta problemas como fallas en la pantalla o ruidos inusuales, indica la necesidad de reparación de trazas de PCB. Los siguientes son los pasos detallados para la reparación de trazas de PCB:

1. Comience por ubicar el rastro dañado en la PCB.
2. Retire con cuidado el rastro dañado con una herramienta de corte, teniendo cuidado de no dañar los componentes cercanos.
3. Limpie las áreas dañadas hasta que muestren un color cobrizo., y aplique soldadura a las regiones expuestas.
4. Use una toalla de papel de limpieza o una pluma de limpieza con solvente para limpiar el área de reparación. Aplique fundente a la pista existente y use un soldador para ayudar a soldar ambas secciones de la pista..
5. Elija un cable de reemplazo adecuado que esté en buenas condiciones y del tamaño apropiado.
6. Estañe los extremos del cable de repuesto.
7. Si el cable de reemplazo es adecuado, retire el aislamiento de ambos extremos y suéldelo en su lugar.
8. Suelde un extremo del cable de reemplazo.. Asegúrese de que una sección del cable nuevo se superponga con el trazo existente al menos el doble del ancho del trazo de la placa de circuito impreso.. Asegure el cable con cinta, aplicar fundente a la superposición, soldar el cable, y rastrearlo juntos.
9. Dé forma al alambre de manera flexible de acuerdo con las necesidades y los requisitos específicos.
10. Fije el cable de forma segura a la superficie de la placa de circuito utilizando herramientas como cinta o adhesivo.
11. Finalmente, soldar el otro extremo del cable de repuesto.
12. Después de soldar, complete el proceso de reparación y asegúrese de que la conexión sea normal. Limpie cualquier residuo o mancha restante..

Pensamientos finales

El enrutamiento de trazas de PCB adecuado garantiza el rendimiento de la placa, fiabilidad, y rentabilidad, haciendo Diseño de PCB y fabricación más fácil. Por lo tanto, es realmente necesario comprender el conocimiento básico de las trazas de PCB y las habilidades de diseño de enrutamiento. Como fabricante líder de PCB, La tecnología MOKO es competente en todos los aspectos del conocimiento de la placa de circuito, si todavía tiene preguntas sobre los rastros de PCB, puede comuníquese con nosotros, y nuestros expertos estarán encantados de atenderte.