I progettisti di PCB devono comprendere le basi delle tracce PCB per creare schede a circuito stampato ad alte prestazioni. Dalle definizioni di base ai tipi di tracce, questo articolo copre tutti i fondamenti di cui hai bisogno. Lavorare con software di progettazione di schede a circuito stampato (PCB) può essere impegnativo a volte. Questo perché molti termini tecnici e acronimi possono sembrare confusi a prima vista. Anche se non hai mai lavorato con software di progettazione di PCB prima d’ora, non ci vorrà molto tempo per abituarti. Questo post del blog spiegherà alcuni dei concetti più basilari che sono essenziali per comprendere le progettazioni di PCB e lavorare con esse in modo efficace.
Cos'è una traccia PCB?
Una traccia di una scheda a circuito stampato è un percorso su una scheda a circuito stampato che collega due punti. La traccia è il componente più fondamentale nella progettazione di PCB e nella reverse engineering di PCB. Una traccia può essere una singola linea o un raggruppamento di linee parallele. Può essere sullo strato superiore o sepolto all’interno della scheda. La traccia viene utilizzata per collegare i componenti su una scheda a circuito stampato. Per comprendere l’utilizzo della traccia, è utile avere un’idea di cosa serve una scheda a circuito stampato.
Larghezza della traccia PCB
La larghezza della traccia è la larghezza della traccia stessa, escludendo la larghezza di eventuali versamenti di rame sopra o sotto di essa. È una delle specifiche più importanti per una traccia, principalmente perché influenzerà la corrente che scorre attraverso la traccia. L’unità di misura della larghezza della traccia è solitamente il millimetro (mm). Nel software di progettazione di PCB, dovrai inserire la larghezza della traccia in pixel per vedere le tracce finali. In caso contrario, il software presupporrà che tu stia utilizzando una larghezza della traccia di 10 mil, che è un valore molto comune.
Come calcolare la larghezza della traccia PCB?
Lunghezza della traccia PCB
La lunghezza della traccia è la distanza tra il terminale di partenza di una traccia e il terminale di arrivo della traccia. La lunghezza della traccia può influenzare diversi aspetti del design del tuo PCB, inclusa la capacità massima di corrente e la lunghezza della traccia stessa. Per calcolare la lunghezza della traccia, è necessario conoscere la corrente che si desidera far fluire attraverso la traccia per determinare la lunghezza della traccia.
La capacità massima di corrente ti aiuterà a trovare la lunghezza alla quale la traccia inizia a surriscaldarsi e a diventare inaffidabile. Puoi anche utilizzare questa formula per determinare la lunghezza della traccia: L = I / C dove L è la lunghezza della traccia, I è la corrente e C è la capacità della traccia stessa.
Spessore della traccia PCB
Lo spessore della traccia (noto anche come spessore del versamento di rame) è la larghezza del rame sul PCB. Come puoi immaginare, lo spessore della traccia può influenzare notevolmente la capacità di corrente di una traccia. Nella maggior parte dei casi, lo spessore della traccia si trova sommando la larghezza della traccia e la distanza di sicurezza della scheda. È importante tenere conto della distanza di sicurezza della scheda perché ciò ridurrà la capacità di corrente della traccia. La tracciatura è il processo di applicazione di un materiale conduttivo come il rame a un substrato. Il substrato potrebbe essere una scheda a circuito stampato, un rivestimento conduttivo applicato a un substrato o anche un adesivo conduttivo.
Spaziatura delle tracce PCB
La spaziatura delle tracce è la distanza tra le tracce sul tuo PCB. Influenzerà la larghezza della traccia e la quantità di corrente che ogni traccia può gestire. Questo perché la larghezza della traccia è solitamente determinata dalla larghezza del versamento di rame, che è la larghezza del rame tra le tracce. Se la spaziatura delle tracce è troppo ampia, il versamento di rame sarà più largo della traccia. Ciò comporterà una larghezza della traccia maggiore, che non è sempre una cosa buona. Puoi utilizzare questa equazione per determinare la spaziatura delle tracce: S = W – 2 × T dove S è la spaziatura delle tracce, W è la larghezza della traccia, T è lo spessore della traccia e 2 è la distanza di sicurezza.
Orientamento e saldabilità delle tracce PCB
L’orientamento della traccia è la direzione in cui le tracce sono in esecuzione sul PCB. Determinerà anche la saldabilità e l’impedenza del tuo PCB. L’impedenza è una misura di quanto la corrente viene rallentata dal PCB. L’orientamento e la saldabilità delle tracce possono essere controllati dal rame versato attorno alle tracce. Se il versamento di rame è sufficientemente vicino alle tracce, può influenzarne l’orientamento e la saldabilità.
Selezione del materiale della traccia PCB
Quando si tratta di selezionare il materiale giusto per la traccia della tua PCB, ci sono alcuni fattori chiave da considerare:
- Innanzitutto, il livello di corrente. Se stai trasportando correnti elevate, dovrai selezionare un materiale con una buona conduttività. Il rame è una buona scelta per applicazioni ad alta corrente.
- In secondo luogo, la larghezza della traccia. Più larga è la traccia, maggiore è la corrente che può trasportare.
- In terzo luogo, l’impedenza della traccia. Questo è importante per le applicazioni ad alta velocità in cui l’integrità del segnale è fondamentale.
- In quarto luogo, la quantità di calore. Se la traccia trasporterà correnti elevate o funzionerà ad alta velocità, dovrai selezionare un materiale in grado di dissipare efficacemente il calore.
- Infine, il costo del materiale. Il rame è l’opzione più costosa, ma è anche la più versatile.
Dimensione del via PCB
Ricorda che una traccia non è solo le linee di rame su una PCB. La traccia ha anche una connessione “elettrica” al resto della scheda, tipicamente sotto forma di un via. Un via è il modo in cui una traccia su un livello di una PCB è collegata a una traccia su un altro livello della PCB. Pertanto, il via è il punto di connessione tra i due livelli della PCB. La dimensione del via è determinata dalla corrente che scorre attraverso il via. Questo può essere complicato perché non è così semplice come lo è con una traccia. Per determinare la dimensione del via, è necessario tenere conto della capacità e dell’induttanza del via. La capacità e l’induttanza del via sono influenzate dallo spessore del rame, dalla dimensione del piano di rame e dalla dimensione del foro del via. La dimensione del foro del via è il diametro del foro del via che viene praticato attraverso la PCB.
Conclusione
La traccia della PCB è il componente più fondamentale della progettazione della PCB. Una traccia è un percorso su una PCB che collega due punti per collegare i componenti. La traccia si trova sullo strato superiore o è interrata all’interno della scheda. La larghezza, la lunghezza e lo spessore della traccia sono considerazioni importanti quando si progettano le tracce della PCB. Tieni a mente queste basi delle tracce quando progetti la tua PCB. Questo ti aiuterà a creare schede a circuito stampato ad alte prestazioni.
