Dans le monde de l'électronique, Les traces de PCB jouent un rôle essentiel pour assurer un fonctionnement efficace. Ces chemins sur les circuits imprimés (PCB) faciliter la circulation des signaux, pouvoir, et données, connecter des composants électroniques. Comprendre l'importance et la fonctionnalité des traces de PCB est crucial pour les ingénieurs et les concepteurs. Largeur de trace appropriée, longueur, impédance, et le routage sont essentiels. Ce guide complet explore les principes de conception de traces, calculs de largeur de trace, suggestions pour une meilleure conception, et techniques de réparation de traces.
Qu'est-ce qu'une trace de PCB?
Une piste PCB est une voie conductrice sur une carte de circuit imprimé qui relie les composants électroniques. Il s'agit généralement d'une fine ligne de cuivre ou d'un autre matériau conducteur qui transporte des signaux électriques entre différents composants., tels que les circuits intégrés, résistances, condensateurs, et connecteurs, sur le circuit imprimé. Ces pistes sont conçues pour transmettre des signaux et de la puissance tout en conservant des caractéristiques électriques spécifiques, comme l'impédance, l'intégrité du signal, et minimiser les interférences électromagnétiques (EMI). La disposition et la conception des pistes de circuits imprimés jouent un rôle crucial dans les performances et les fonctionnalités globales des appareils électroniques.
Comprendre le Épaisseur de trace de PCB
L'épaisseur de la trace de PCB joue un rôle important dans la détermination de la capacité de la trace à transporter le courant, gérer la dissipation thermique, et résister aux facteurs externes. Une trace plus épaisse peut transporter des niveaux de courant plus élevés sans surchauffe, réduire le risque de pannes électriques. en outre, une trace plus épaisse peut également dissiper la chaleur plus efficacement, assurer la fiabilité des composants. D'autre part, une trace plus fine permet des conceptions plus compactes et un routage plus fin, mais il peut avoir des limites en termes de capacité de transport de courant et de dissipation thermique. Les concepteurs et fabricants de circuits imprimés examinent attentivement les exigences spécifiques d'un circuit lors de la détermination de l'épaisseur de trace appropriée, facteurs d'équilibrage tels que les exigences actuelles, contraintes d'espace, l'intégrité du signal, et des considérations thermiques pour obtenir des performances et une fiabilité optimales.
Il existe une gamme d'épaisseurs de traces de PCB courantes disponibles, généralement mesuré en pouces ou en millimètres. Ceux-ci inclus 0.008 pouces à 0.240 pouces (ou 0.2 mm à 6.0 mm). Certains exemples spécifiques incluent 0.2 mm, 0.4 mm, 0.5 mm, 0.8 mm, 1.0 mm, 1.5 mm, 2.0 mm, 2.3 mm, etc.
Comment calculer la largeur de trace du PCB
habituellement, nous utilisons une calculatrice professionnelle pour calculer la largeur de trace en fonction des normes de l'industrie, ci-dessous, nous présentons les deux normes les plus courantes qui sont IPC2221 et IPC2152:
IPC 2221:
Introduit dans 1954, le CIP 2221 l'ordinateur utilise une combinaison de graphiques et la formule I=kΔTbAc pour déterminer le courant circulant dans une trace. La valeur de k diffère selon que le routage est visible (0.048) ou interne (0.024). Le changement de température, représenté par Delta T, joue un rôle crucial. aditionellement, b reste constant à 0.44, tandis que A représente la section transversale de la trace. Il est important d'utiliser des valeurs dans la plage spécifiée pour obtenir des résultats précis pendant le processus de calcul.. Le courant doit être compris entre 0 et 35 ampères, tandis que la largeur de cuivre ne doit pas dépasser 0.5 oz ou tomber en dessous 3 oz. La sélection de largeur de piste se situe dans la plage de 0 à 10.16 mm. en outre, la température oscille entre 10 et 100 degré Celsius.
IPC 2152:
Par rapport à IPC2221, le temps de développement d'IPC2152 a été mis à jour, et les paramètres pertinents tels que le matériau et l'épaisseur de la carte de circuit imprimé ont été pleinement pris en compte, ainsi les résultats du calcul seront plus précis. L'ère de dépendre uniquement de formules simples pour les calculs est révolue, laissant place à l'adoption de méthodes techniques plus sophistiquées. Initialement, un tableau est utilisé pour établir la surface de la section transversale initiale. Par la suite, paramètres sont utilisés pour dériver des coefficients de corrélation comme Épaisseur de PCB. Suivant ceci, l'aire de la section transversale non ajustée est multipliée par le coefficient, donnant la surface de la section ajustée.
Suggestions pour Mieux Conception de traces de circuits imprimés
Une conception appropriée des traces de circuits imprimés est essentielle, ce qui affecte la performance globale, Fonctionnalité, et la fiabilité de la carte. Ci-dessous, nous énumérons quelques conseils de conception:
- Options de routage
Le routage peut être classé en câblage manuel et câblage automatique. Alors que le câblage automatique fait partie intégrante du logiciel de conception de circuits imprimés, les concepteurs ne peuvent pas compter uniquement sur cette fonctionnalité. Le câblage manuel est essentiel pour libérer la créativité et la flexibilité du concepteur, car le routage automatique sert principalement d'outil permettant de gagner du temps.
- Choisir la largeur des traces de PCB
La sélection de la largeur de trace PCB revêt une importance significative dans le fonctionnement du circuit. Il est crucial de s'assurer que la largeur des traces de PCB est appropriée pour gérer la capacité et faciliter la circulation fluide du courant. La détermination précise de la largeur minimale est essentielle pour éviter la surchauffe du circuit imprimé, ce qui a un impact direct sur la gestion de la chaleur et les performances globales.
- Connectez-vous au plan de masse
Afin d'assurer une mesure de tension cohérente sur toutes les pistes de PCB individuelles, il est important de connecter chaque trace au plan de masse plutôt qu'à un point de masse séparé. Le plan de masse sert de point de référence commun pour toutes les pistes, prévenir les variations de tension et de résistance. Pour y parvenir, il est conseillé de créer un plan de masse solide sous le chemin de transport du signal, car il peut améliorer la résistance au bruit et réduire l'impédance. en outre, placer des plans d'alimentation et de masse dans la couche la plus interne de la carte peut empêcher la distorsion ou la séparation des composants causée par la flexion de la carte.
- Minimiser le couplage capacitif
Pour minimiser les effets de couplage capacitif causés par les voies adjacentes et les plans de masse, il est conseillé de séparer les pistes PCB dédiées à l'alimentation et aux signaux analogiques. Cette ségrégation permet de réduire le couplage capacitif indésirable entre les pistes au-dessus et au-dessous du plan de masse. en outre, l'utilisation de condensateurs de découplage est une mesure efficace et rentable pour atténuer le couplage capacitif dans les conceptions de circuits pratiques.
- Haut débit séparé&Signaux à basse vitesse
Gardez les traces de signal à haute vitesse séparées des signaux à basse vitesse pour minimiser la diaphonie et les interférences. Ceci peut être réalisé en acheminant des pistes sur différentes couches ou en utilisant des plans de masse comme barrières d'isolation.
Comment réparer les traces de PCB?
Acquérir des connaissances sur la façon de réparer les problèmes de trace de PCB est tout aussi important. Lorsque le bloc d'alimentation présente des problèmes tels qu'une panne d'affichage ou un bruit inhabituel, il indique la nécessité d'une réparation de trace PCB. Voici les étapes détaillées pour la réparation de trace PCB:
- Commencez par localiser la trace endommagée sur le PCB.
- Retirez délicatement la trace endommagée à l'aide d'un outil de coupe, en prenant soin de ne pas endommager les composants à proximité.
- Nettoyez les zones endommagées jusqu'à ce qu'elles affichent une couleur cuivrée, et appliquer la soudure sur les régions exposées.
- Utilisez une serviette en papier de nettoyage ou un stylo de nettoyage à solvant pour nettoyer la zone de réparation. Appliquez du flux sur la piste existante et utilisez un fer à souder pour aider à souder les deux sections de la piste.
- Choisissez un fil de remplacement approprié qui est en bon état et de la taille appropriée.
- Étamer les extrémités du fil de remplacement.
- Si le câble de remplacement convient, retirez l'isolant des deux extrémités et soudez-le en place.
- Souder une extrémité du fil de remplacement. Assurez-vous qu'une section du nouveau fil chevauche la piste existante d'au moins deux fois la largeur de la piste PCB. Fixez le fil avec du ruban adhésif, appliquer le flux au chevauchement, souder le fil, et tracez-le ensemble.
- Façonner le fil de manière flexible en fonction des besoins et des exigences spécifiques.
- Fixez solidement le fil à la surface de la carte de circuit imprimé à l'aide d'outils tels que du ruban adhésif ou de l'adhésif.
- finalement, souder l'autre extrémité du fil de remplacement.
- Après soudure, terminez le processus de réparation et assurez-vous que la connexion est normale. Nettoyez tout résidu ou tache restant.
Dernières pensées
Un routage de trace PCB approprié garantit les performances de la carte, fiabilité, et rentabilité, fabrication Conception de PCB et fabrication plus facile. Donc, il est vraiment nécessaire de comprendre les connaissances de base des traces de PCB et les compétences en conception de routage. En tant que fabricant leader de PCB, MOKO Technology maîtrise tous les aspects de la connaissance des circuits imprimés, si vous avez encore des questions sur les traces de PCB, tu peux contactez-nous, et nos experts seront ravis de vous aider.
