Os projetistas de PCB precisam entender os conceitos básicos de traços de PCB para criar placas de circuito impresso de alto desempenho. Desde definições básicas até os tipos de traços, este artigo aborda todos os fundamentos necessários. Trabalhar com software de projeto de placas de circuito impresso (PCB) pode ser desafiador às vezes. Isso porque muitos termos técnicos e siglas podem parecer confusos à primeira vista. Mesmo que você nunca tenha trabalhado com software de design de PCB antes, não demorará muito para se familiarizar com ele. Esta postagem do blog explicará alguns dos conceitos mais básicos que são essenciais para entender os designs de PCB e trabalhar com eles de forma eficaz.
O que é um traço de PCB?
Um traço de placa de circuito impresso é um caminho em uma placa de circuito impresso que conecta dois pontos. O traço é o componente mais fundamental no projeto de PCB e na engenharia reversa de PCB. Um traço pode ser uma linha única ou um agrupamento de linhas paralelas. Ele pode estar na camada superior ou enterrado dentro da placa. O traço é usado para conectar componentes em uma placa de circuito impresso. Para entender o uso do traço, é útil ter uma ideia para que serve uma placa de circuito impresso.
Largura do traço da placa de circuito impresso
A largura do traço é a largura do próprio traço, sem incluir a largura de qualquer derramamento de cobre acima ou abaixo dele. É uma das especificações mais importantes para um traço, principalmente porque afetará a corrente que flui através do traço. A unidade de largura do traço é geralmente milímetros (mm). No software de design de PCB, você precisará inserir a largura do traço em pixels para ver os traços finais. Se não o fizer, o software assumirá que você está usando uma largura de traço de 10 mil, que é um valor muito comum.
Como calcular a largura do traço do PCB?
Comprimento do traço da placa de circuito impresso
O comprimento do traço é a distância entre o terminal inicial e o terminal final do traço. O comprimento do traço pode afetar alguns aspectos do projeto da sua placa de circuito impresso, incluindo a capacidade máxima de corrente e o comprimento do próprio traço. Para calcular o comprimento do traço, você precisa saber a corrente que deseja que flua através do traço para determinar o comprimento do traço.
A capacidade máxima de corrente ajudará você a encontrar o comprimento no qual o traço começa a superaquecer e se tornar não confiável. Você também pode usar esta fórmula para determinar o comprimento do traço: L = I / C, onde L é o comprimento do traço, I é a corrente e C é a capacitância do próprio traço.
Espessura do traço da placa de circuito impresso
A espessura do traço (também conhecida como espessura do revestimento de cobre) é a largura do cobre na placa de circuito impresso. Como você pode imaginar, a espessura do traço pode afetar significativamente a capacidade de corrente de um traço. Na maioria dos casos, a espessura do traço é calculada somando-se a largura do traço e a folga da placa. É importante levar em consideração a folga da placa, pois isso reduzirá a capacidade de corrente do traço. O traçado é o processo de aplicação de um material condutor, como o cobre, a um substrato. O substrato pode ser uma placa de circuito impresso, um revestimento condutor aplicado a um substrato ou até mesmo um adesivo condutor.
Espaçamento entre traços de PCB
O espaçamento entre traços é a distância entre os traços na sua PCB. Ele afetará a largura do traço e a quantidade de corrente que cada traço pode suportar. Isso ocorre porque a largura do traço é geralmente determinada pela largura do derramamento de cobre, que é a largura do cobre entre os traços. Se o espaçamento entre traços for muito grande, o derramamento de cobre será maior do que o traço. Isso resultará em uma largura de traço maior, o que nem sempre é bom. Você pode usar esta equação para determinar o espaçamento entre traços: S = W – 2 × T, onde S é o espaçamento entre traços, W é a largura do traço, T é a espessura do traço e 2 é a folga do traço.
Orientação dos traços da placa de circuito impresso e soldabilidade
A orientação dos traços é a direção em que os traços estão sendo executados na PCB. Ela também determinará a soldabilidade e a impedância da sua PCB. A impedância é uma medida de quanto a corrente é reduzida pela PCB. A orientação dos traços e a soldabilidade dos traços podem ser controladas pelo cobre derramado ao redor dos traços. Se o cobre derramado estiver próximo o suficiente dos traços, isso poderá afetar sua orientação e soldabilidade.
Seleção de material para traços de PCB
Quando se trata de selecionar o material certo para o traço do seu PCB, há alguns fatores importantes a serem considerados:
- Primeiro, o nível de corrente. Se você estiver transportando correntes altas, precisará selecionar um material com boa condutividade. O cobre é uma boa escolha para aplicações de alta corrente.
- Segundo, a largura do traço. Quanto mais largo for o traço, mais corrente ele poderá transportar.
- Terceiro, a impedância do traço. Isso é importante para aplicações de alta velocidade, nas quais a integridade do sinal é fundamental.
- Quarto, a quantidade de calor. Se o traço transportar correntes elevadas ou funcionar a altas velocidades, será necessário selecionar um material que possa dissipar o calor de forma eficaz.
- Por último, o custo do material. O cobre é a opção mais cara, mas também é a mais versátil.
Tamanho da via do PCB
Lembre-se de que um traço não é apenas as linhas de cobre em uma placa de circuito impresso. O traço também tem uma conexão "elétrica" com o resto da placa, normalmente na forma de uma via. Uma via é como um traço em uma camada de uma placa de circuito impresso é conectado a um traço em outra camada da placa. Assim, a via é o ponto de conexão entre as duas camadas da placa de circuito impresso. O tamanho da via é determinado pela corrente que flui através dela. Isso pode ser complicado, porque não é tão simples quanto com um traço. Para determinar o tamanho da via, você precisa levar em consideração a capacitância e a indutância da via. A capacitância e a indutância da via são afetadas pela espessura do cobre, pelo tamanho do derramamento de cobre e pelo tamanho do orifício da via. O tamanho do orifício da via é o diâmetro do orifício da via que é perfurado através da PCB.
Conclusão
O traço da PCB é o componente mais fundamental do design da PCB. Um traço é um caminho numa PCB que liga dois pontos para conectar componentes. O traço está na camada superior ou enterrado dentro da placa. A largura, o comprimento e a espessura do traço são considerações importantes ao projetar traços de PCB. Tenha em mente estes princípios básicos ao projetar a sua PCB. Isso irá ajudá-lo a criar placas de circuito impresso de alto desempenho.
