Nel mondo dell'elettronica, Le tracce PCB svolgono un ruolo fondamentale nel garantire un funzionamento efficiente. Questi percorsi su circuiti stampati (PCB) facilitare il flusso dei segnali, energia, e dati, collegamento di componenti elettronici. Comprendere l'importanza e la funzionalità delle tracce PCB è fondamentale per ingegneri e progettisti. Larghezza della traccia corretta, lunghezza, impedenza, e il routing sono essenziali. Questa guida completa esplora i principi di progettazione delle tracce, calcoli della larghezza della traccia, suggerimenti per una migliore progettazione, e tecniche di riparazione delle tracce.
Cos'è una traccia PCB?
Una traccia PCB è un percorso conduttivo su un circuito stampato che collega componenti elettronici. Solitamente è una linea sottile di rame o altro materiale conduttivo che trasporta segnali elettrici tra diversi componenti, come i circuiti integrati, resistori, condensatori, gradi o inferiore a, sul PCB. Queste tracce sono progettate per trasmettere segnali e potenza mantenendo specifiche caratteristiche elettriche, come l'impedenza, integrità del segnale, e riducendo al minimo le interferenze elettromagnetiche (EMI). Il layout e la progettazione delle tracce PCB svolgono un ruolo cruciale nelle prestazioni e nella funzionalità complessive dei dispositivi elettronici.
Comprendere il Spessore della traccia PCB
Lo spessore della traccia del PCB gioca un ruolo significativo nel determinare la capacità della traccia di trasportare corrente, gestire la dissipazione termica, e resistere ai fattori esterni. Una traccia più spessa può trasportare livelli di corrente più elevati senza surriscaldarsi, riducendo il rischio di guasti elettrici. inoltre, una traccia più spessa può anche dissipare il calore in modo più efficace, garantire l'affidabilità dei componenti. D'altra parte, una traccia più sottile consente design più compatti e un instradamento più preciso, ma potrebbe avere limitazioni in termini di capacità di trasporto di corrente e dissipazione del calore. I progettisti e i produttori di PCB considerano attentamente i requisiti specifici di un circuito nel determinare lo spessore della traccia appropriato, fattori di bilanciamento come i requisiti attuali, vincoli di spazio, integrità del segnale, e considerazioni termiche per ottenere prestazioni e affidabilità ottimali.
È disponibile una gamma di spessori comuni delle tracce PCB, tipicamente misurato in pollici o millimetri. Questi includono 0.008 pollici a 0.240 pollici (o 0.2 mm a 6.0 mm). Alcuni esempi specifici includono 0.2 mm, 0.4 mm, 0.5 mm, 0.8 mm, 1.0 mm, 1.5 mm, 2.0 mm, 2.3 mm, e così via.
Come calcolare la larghezza della traccia del PCB
Generalmente, utilizziamo un calcolatore professionale per calcolare la larghezza della traccia in base agli standard del settore, di seguito introduciamo i due standard più comuni che sono IPC2221 e IPC2152:
IPC 2221:
Introdotto nel 1954, l'IPC 2221 il computer utilizza una combinazione di grafici e la formula I=kΔTbAc per determinare la corrente che scorre attraverso una traccia. Il valore di k varia a seconda che il routing sia visibile (0.048) o interno (0.024). Il cambiamento di temperatura, rappresentato come Delta T, gioca un ruolo cruciale. Inoltre, b rimane costante a 0.44, mentre A rappresenta l'area della sezione trasversale della traccia. È importante utilizzare valori compresi nell'intervallo specificato per ottenere risultati accurati durante il processo di calcolo. La corrente dovrebbe variare tra 0 e 35 ampere, mentre la larghezza del rame non deve superare 0.5 oz o scendere al di sotto 3 oz. La selezione della larghezza della carreggiata rientra nell'intervallo di 0 per 10.16 mm. inoltre, la temperatura oscilla tra 10 e 100 gradi centigradi.
IPC 2152:
Rispetto a IPC2221, il tempo di sviluppo di IPC2152 è stato aggiornato, e i parametri rilevanti come il materiale e lo spessore del circuito sono stati pienamente considerati, quindi i risultati del calcolo saranno più accurati. L’era in cui si dipendeva esclusivamente da semplici formule per i calcoli è passata, lasciando il posto all’adozione di metodi tecnici più sofisticati. Inizialmente, per stabilire l'area della sezione trasversale iniziale viene utilizzato un grafico. Successivamente, i parametri vengono impiegati per ricavare coefficienti di correlazione come Spessore del PCB. Seguendo questo, l'area della sezione trasversale non corretta viene moltiplicata per il coefficiente, ottenendo l'area della sezione trasversale corretta.
Suggerimenti per Meglio Progettazione di tracce PCB
La corretta progettazione della traccia PCB è fondamentale, che influisce sulla prestazione complessiva, funzionalità, e affidabilità del consiglio. Di seguito elenchiamo alcuni suggerimenti di progettazione:
- Opzioni di percorso
Il routing può essere classificato in cablaggio manuale e cablaggio automatico. Mentre il cablaggio automatico è una caratteristica integrale del software di progettazione PCB, i progettisti non possono fare affidamento esclusivamente su questa funzionalità. Il cablaggio manuale è essenziale per liberare la creatività e la flessibilità del progettista, poiché il routing automatico serve principalmente come strumento per risparmiare tempo.
- Scelta della larghezza delle tracce PCB
La scelta della larghezza della traccia del PCB riveste un'importanza significativa nel funzionamento del circuito. È fondamentale garantire che la larghezza delle tracce del PCB sia adeguata per gestire la capacità e facilitare il flusso regolare della corrente. La determinazione precisa della larghezza minima è essenziale per evitare il surriscaldamento del circuito, che influisce direttamente sulla gestione del calore e sulle prestazioni generali.
- Connettiti al piano terra
Per garantire una misurazione coerente della tensione su tutte le singole tracce PCB, è importante collegare ciascuna traccia al piano di terra piuttosto che a un punto di terra separato. Il piano terra funge da punto di riferimento comune per tutte le tracce, evitando variazioni di tensione e resistenza. Per realizzare questo, è consigliabile creare un piano di massa solido sotto il percorso di trasporto del segnale, poiché può migliorare la resistenza al rumore e ridurre l'impedenza. inoltre, Posizionando i piani di alimentazione e di terra nello strato più interno della scheda si può prevenire la distorsione o la separazione dei componenti causata dalla flessione della scheda.
- Ridurre al minimo l'accoppiamento capacitivo
Per ridurre al minimo gli effetti di accoppiamento capacitivo causati da binari e piani di terra adiacenti, è consigliabile separare le tracce del PCB dedicate all'alimentazione e ai segnali analogici. Questa segregazione aiuta a ridurre l'accoppiamento capacitivo indesiderato tra i binari sopra e sotto il piano terra. inoltre, l'uso di condensatori di disaccoppiamento è una misura efficace ed economica per mitigare l'accoppiamento capacitivo nella progettazione pratica dei circuiti.
- Separato ad alta velocità&Segnali a bassa velocità
Mantieni le tracce dei segnali ad alta velocità separate dai segnali a bassa velocità per ridurre al minimo la diafonia e le interferenze. Ciò può essere ottenuto instradando le tracce su diversi strati o utilizzando i piani di massa come barriere di isolamento.
Come riparare le tracce del PCB?
Acquisire conoscenze su come riparare i problemi di traccia PCB è altrettanto significativo. Quando l'alimentatore presenta problemi come guasti al display o rumori insoliti, indica la necessità di riparare le tracce del PCB. Di seguito sono riportati i passaggi dettagliati per la riparazione delle tracce PCB:
- Inizia individuando la traccia danneggiata sul PCB.
- Rimuovere con attenzione la traccia danneggiata utilizzando uno strumento da taglio, facendo attenzione a non danneggiare i componenti vicini.
- Pulisci le aree danneggiate fino a quando non assumono un colore ramato, e applicare la saldatura alle regioni esposte.
- Utilizzare un tovagliolo di carta o una penna detergente con solvente per pulire l'area da riparare. Applicare il flusso al binario esistente e utilizzare un saldatore per facilitare la saldatura di entrambe le sezioni del binario.
- Scegliere un cavo sostitutivo adatto, in buone condizioni e di dimensioni adeguate.
- Stagnare le estremità del filo sostitutivo.
- Se il filo sostitutivo è adatto, rimuovere l'isolamento da entrambe le estremità e saldarlo in posizione.
- Saldare un'estremità del filo sostitutivo. Assicurarsi che una sezione del nuovo filo si sovrapponga alla traccia esistente di almeno il doppio della larghezza della traccia del PCB. Fissare il filo con del nastro adesivo, applicare il flusso alla sovrapposizione, saldare il filo, e tracciarlo insieme.
- Modella il filo in modo flessibile in base alle esigenze e ai requisiti specifici.
- Fissare saldamente il cavo alla superficie del circuito utilizzando strumenti come nastro adesivo o adesivo.
- Finalmente, saldare l'altra estremità del filo sostitutivo.
- Dopo la saldatura, completare il processo di riparazione e assicurarsi che la connessione sia normale. Pulire eventuali residui o macchie rimanenti.
Pensieri finali
Il corretto instradamento della traccia PCB garantisce le prestazioni della scheda, affidabilità, ed economicità, fabbricazione Progettazione PCB e la produzione più semplice. Perciò, è davvero necessario comprendere le conoscenze di base delle tracce PCB e le capacità di progettazione del routing. Come produttore leader di PCB, La tecnologia MOKO è competente in tutti gli aspetti della conoscenza dei circuiti stampati, se hai ancora domande sulle tracce PCB, puoi contattaci, e i nostri esperti saranno lieti di aiutarti.
