PCB tasarımcıları, yüksek performanslı baskılı devre kartları oluşturmak için PCB izlerinin temellerini anlamalıdır. Temel tanımlardan iz türlerine kadar, bu makale ihtiyacınız olan tüm temel bilgileri kapsamaktadır. Baskılı devre kartı (PCB) tasarım yazılımlarıyla çalışmak bazen zorlayıcı olabilir. Bunun nedeni, birçok teknik terim ve kısaltmanın ilk bakışta kafa karıştırıcı gelmesidir. Daha önce hiç PCB tasarım yazılımı ile çalışmamış olsanız bile, bu yazılıma alışmanız çok uzun sürmeyecektir. Bu blog yazısı, PCB tasarımlarını anlamak ve bunlarla etkili bir şekilde çalışmak için gerekli olan bazı temel kavramları açıklayacaktır.
PCB izi nedir?
Bir baskılı devre kartı izi, baskılı devre kartı üzerinde iki noktayı birbirine bağlayan bir yoldur. İz, PCB tasarımı ve PCB tersine mühendisliğinde en temel bileşendir. Bir iz, tek bir çizgi veya paralel çizgilerden oluşan bir grup olabilir. Üst katmanda yer alabileceği gibi kartın içine gömülü de olabilir. İz, baskılı devre kartı üzerindeki bileşenleri birbirine bağlamak için kullanılır. İzlerin kullanımını anlamak için, baskılı devre kartının ne amaçla kullanıldığına dair bir fikir sahibi olmak faydalıdır.
PCB yol genişliği
İz genişliği, izin kendisinin genişliğidir; üstünde veya altında bulunan bakır kaplama genişliği bu ölçüme dahil değildir. Bu, bir iz için en önemli özelliklerden biridir; çünkü esas olarak izden geçen akımı etkiler. İz genişliğinin birimi genellikle milimetredir (mm). PCB tasarım yazılımında, nihai izleri görmek için iz genişliğini piksel cinsinden girmeniz gerekir. Bunu yapmazsanız, yazılım çok yaygın bir değer olan 10 mil iz genişliği kullandığınızı varsayacaktır.
PCB Yolu Genişliği Nasıl Hesaplanır?
PCB iz uzunluğu
Yol uzunluğu, bir yolun başlangıç terminali ile bitiş terminali arasındaki mesafedir. Yol uzunluğu, maksimum akım kapasitesi ve yolun kendisinin uzunluğu dahil olmak üzere PCB tasarımınızda bazı unsurları etkileyebilir. Yol uzunluğunu hesaplamak için, yolun içinden akmasını istediğiniz akımı bilmeniz gerekir.
Maksimum akım kapasitesi, izin aşırı ısınmaya ve güvenilmez hale gelmeye başladığı uzunluğu bulmanıza yardımcı olacaktır. İz uzunluğunu belirlemek için şu formülü de kullanabilirsiniz: L = I / C; burada L iz uzunluğu, I akım ve C ise izin kapasitansıdır.
PCB yol kalınlığı
İz kalınlığı (bakır kaplama kalınlığı olarak da bilinir), PCB üzerindeki bakırın genişliğidir. Tahmin edebileceğiniz gibi, iz kalınlığı bir izin akım kapasitesini büyük ölçüde etkileyebilir. Çoğu durumda, iz kalınlığı, iz genişliği ile kartın boşluk mesafesinin toplamı olarak hesaplanır. Kartın açıklığını hesaba katmak önemlidir, çünkü bu, izin akım kapasitesini azaltacaktır. İzleme, bakır gibi iletken bir malzemenin bir alt tabakaya uygulanması işlemidir. Alt tabaka, bir baskılı devre kartı, bir alt tabakaya uygulanan iletken bir kaplama veya hatta iletken bir yapıştırıcı olabilir.
PCB iz aralığı
İz aralığı, PCB'nizdeki izler arasındaki mesafedir. Bu, iz genişliğini ve her bir izin ne kadar akım taşıyabileceğini etkiler. Bunun nedeni, iz genişliğinin genellikle izler arasındaki bakırın genişliği olan bakır dolgu genişliği tarafından belirlenmesidir. İz aralığı çok genişse, bakır dolgu izden daha geniş olacaktır. Bu da iz genişliğinin artmasına neden olur ki bu her zaman iyi bir şey değildir. İz aralığını belirlemek için şu denklemi kullanabilirsiniz: S = W – 2 × T; burada S iz aralığı, W iz genişliği, T iz kalınlığı ve 2 iz açıklığıdır.
PCB izlerinin yönü ve lehimlenebilirliği
Yol yönü, PCB üzerinde yolların uzandığı yöndür. Bu, PCB'nizin lehimlenebilirliğini ve empedansını da belirler. Empedans, PCB tarafından akımın ne kadar yavaşlatıldığının bir ölçüsüdür. Yolların yönü ve lehimlenebilirliği, yolların etrafına dökülen bakır ile kontrol edilebilir. Bakır dökümü yollara yeterince yakınsa, bunların yönünü ve lehimlenebilirliğini etkileyebilir.
PCB Yolu Malzemesi Seçimi
PCB iziniz için doğru malzemeyi seçerken dikkate almanız gereken birkaç önemli faktör vardır:
- İlk olarak, akım seviyesi. Yüksek akım taşıyorsanız, iyi iletkenliğe sahip bir malzeme seçmeniz gerekecektir. Bakır, yüksek akım uygulamaları için iyi bir seçimdir.
- İkincisi, iz genişliğidir. İz ne kadar genişse, o kadar fazla akım taşıyabilir.
- Üçüncüsü, izin empedansıdır. Bu, sinyal bütünlüğünün kritik öneme sahip olduğu yüksek hızlı uygulamalar için önemlidir.
- Dördüncüsü, ısı miktarıdır. İz yüksek akım taşıyacaksa veya yüksek hızlarda çalışacaksa, ısıyı etkili bir şekilde dağıtabilen bir malzeme seçmeniz gerekir.
- Son olarak, malzemenin maliyeti. Bakır en pahalı seçenektir, ancak aynı zamanda en çok yönlü olanıdır.
PCB via size
Bir izin sadece PCB üzerindeki bakır çizgilerden ibaret olmadığını unutmayın. İz, genellikle bir via şeklinde, kartın geri kalanıyla “elektriksel” bir bağlantıya da sahiptir. Via, PCB’nin bir katmanındaki bir izin, PCB’nin başka bir katmanındaki bir ize bağlanma şeklidir. Dolayısıyla via, PCB’nin iki katmanı arasındaki bağlantı noktasıdır. Via boyutu, via üzerinden akan akım tarafından belirlenir. Bu, bir izde olduğu kadar basit olmadığı için zor olabilir. Via boyutunu belirlemek için, via'nın kapasitansını ve endüktansını hesaba katmanız gerekir. Via'nın kapasitansı ve endüktansı, bakır kalınlığı, bakır döküm boyutu ve via deliği boyutundan etkilenir. Via deliği boyutu, PCB'ye açılan via deliğinin çapıdır.
Sonuç
PCB izi, PCB tasarımının en temel bileşenidir. İzi, bileşenleri birbirine bağlamak üzere iki noktayı birleştiren, PCB üzerindeki bir yoldur. İzi, üst katmanda yer alır veya kartın içine gömülüdür. PCB izleri tasarlanırken iz genişliği, uzunluğu ve kalınlığı dikkate alınması gereken önemli unsurlardır. PCB'nizi tasarlarken bu temel iz bilgilerini göz önünde bulundurun. Bu, yüksek performanslı baskılı devre kartları oluşturmanıza yardımcı olacaktır.
