Tabelle der Mindestgrößen für die Produktion

Anmerkungen:

Die Formel zur Berechnung des zulässigen Stroms durch eine Ablaufverfolgung ist im IPC-2221-Standardabschnitt 6.2 wie unten gezeigt veröffentlicht.

Wo I Strom ist, ist k eine Konstante, ΔT ist Temperaturanstieg und A ist die Querschnittsfläche der Spur.

Die Spurenbreite kann dann berechnet werden, indem diese Formel neu angeordnet wird, um die Querschnittsfläche zu bestimmen, durch die unser gewünschter Strom sicher fließen kann.

Fläche [mils ^ 2] = (Strom [Ampere] / (k * (Temp_Rise [Grad C]) ^ 0,44)) ^ (1 / 0,725)

Dann wird die Breite aus der Querschnittsfläche für eine gewählte Dicke berechnet:

Breite [mils] = Fläche [mils ^ 2] / (Dicke [oz] * 1,378 [mils / oz])

Gemäß IPC-2221 für interne Schichten k = 0,024 und für externe Schichten: k = 0,048

Haftungsausschluss:

Diese Berechnungen entsprechen dem Industriestandard und werden als korrekt angesehen, jedoch nicht garantiert. Möglicherweise nicht für alle Designs geeignet.

Häufig gestellte Fragen zum Trace Width Calculator

F: Gibt es eine Grenze für die Strommenge, für die dieses Werkzeug eine Breite berechnen kann?

A: Ja. Die IPC-2221-Daten, aus denen diese Formeln abgeleitet werden, umfassen nur bis zu 35 Ampere, eine Spurenbreite von bis zu 400 mil, einen zulässigen Temperaturanstieg von 10 auf 100 Grad Celsius und Kupfer von 0,5 bis 3 Unzen pro Quadratfuß. Wenn dieser Rechner außerhalb dieser Bereiche verwendet wird, wird er extrapoliert, wodurch er bei höheren Strömen ungenauer wird.

F: Instinktiv würde ich vorhersagen, dass die internen Trace-Breiten geringer sein müssen als die externen Traces, da die externen Trace-Bänder von der Platine abplatzen können, wenn sie zu heiß sind. Ihr Rechner liefert das gegenteilige Ergebnis. Warum?

A: Externe Schichten haben eine bessere Wärmeübertragung als interne Schichten, da Luft aufgrund von Konvektion Wärme abführt, während das interne Dielektrikum ebenfalls keine Wärme leitet. Da das Ziel des Trace Width Calculator darin besteht, einen übermäßigen Temperaturanstieg der Traces zu verhindern, werden die internen Traces breiter, da sie mehr Wärme speichern. Bei einem Stromkreis im Vakuum oder in einer Topfbaugruppe haben externe Schichten nicht den Vorteil der Wärmekonvektion in der Luft. Daher sollten Sie die interne Leiterbahnbreite für alle Leiterbahnen verwenden.

F: Was bedeutet Temperaturanstieg in diesem Zusammenhang?

A: Der Temperaturanstieg ist die Differenz zwischen der maximalen sicheren Betriebstemperatur Ihres Leiterplattenmaterials und der typischen Betriebstemperatur Ihrer Leiterplatte. Ein höherer Stromfluss erhöht die Temperatur der Kupferspuren. Daher ist der Temperaturanstieg ein Auslegungsparameter für die Menge an zusätzlicher Wärme, für die Sie auslegen möchten. Basierend auf dieser Grenze wählt die Formel eine Breite, um darin zu bleiben. Zehn Grad sind für die meisten Anwendungen eine sichere Faustregel. Wenn Sie die Leiterbahnbreite reduzieren müssen, können Sie diesen Wert erhöhen, wenn Ihr Leiterplattenmaterial und Ihre Betriebstemperatur dies zulassen.

F: In einigen Fällen werden thermische Entlastungsleitungen, die als "Wagenräder" oder "Speichen" bezeichnet werden, verwendet, wenn ein Pad zum leichteren Löten an eine große Kupferfläche angeschlossen wird. Ich habe den Trace-Breitenrechner verwendet und die für diese Speichen angegebene Breite ist so breit, dass die Verwendung unpraktisch ist. Wie soll ich diese berechnen?

A: Thermische Entlastungsspeichen sind normalerweise sehr kurz. Die Formel, auf der dieser Rechner basiert, wurde empirisch für relativ lange Übertragungsleitungen bestimmt. Der Zweck dieses Rechners besteht darin, zu verhindern, dass sich Spuren überhitzen. Wenn diese Speichen angeschlossen sind, um Wärme abzuleiten, müssen sie nicht so breit sein, wie dieses Werkzeug vorhersagt. Bitte konsultieren Sie andere PCB-Design-Ressourcen für dieses Problem.

F: Welche Maßeinheit ist Mils?

A: Eine Mil ist ein Tausendstel (1/1000) Zoll. Sein Name leitet sich von der lateinischen Mille ab und bedeutet tausend. In der Elektronik wird mil häufig verwendet, in anderen Disziplinen kann es jedoch als du und mil als Millimeter bezeichnet werden.

Das Folgende ist die Formel für die Resistenz einer Spur:

Widerstand = Widerstand * Länge / Fläche * (1 + (Temp_Co * (Temp - 25))

Wobei Fläche = Dicke * Breite

Eine Kupferdicke von 1 oz / ft ^ 2 = 0,0035 cm

Kupferwiderstand = 1,7E-6 Ohm-cm

Copper Temp_Co = 3,9E-3 Ohm / Ohm / C.

Spannungsabfall ist Strom * Widerstand

Leistungsverlust ist Strom ^ 2 * Widerstand