PCB Traza Zabalera Kalkulagailua: Nola neurtu trazak korronte, tentsio jaitsiera eta inpedantzia kontuan hartuta

Trazaduraren zabalera sinplea dirudi, baina erraza da oker egitea: estuegia bada, potentzia-trazadurak gehiegi berotu edo tentsio gehiegi jaisten du; zabalegia bada, espazioa alferrik galdu edo inpedantzia asaldatu egiten da. Trazaduraren zabaleraren kalkulagailu batek hasierako zenbaki defendagarri bat ematen du, baina zer elikatu jakiteak bereizten du plaka fidagarri bat kargapean huts egiten duen batetik. Gida honek benetako galderei erantzuten die: zein zabalera korronte jakin baterako, barnekoa vs. kanpokoa, nola neurtu 50 ohmioko trazak?, eta Highleap Electronicsek nola ziurtatzen duen zabalerak fabrikazioa gainditzen duela erakusten du.

1. Nola funtzionatzen du PCB arrasto-zabalera kalkulagailu batek?

PCB arrastoaren zabaleraren kalkulagailu batek IPC-2221 formula erabiltzen du zure unekotik, tenperatura igoera onargarritik, kobre pisutik eta geruzatik arrastoaren zabalera minimora atzeraka lan egiteko. Korrontea da sarrera nagusia – behar den azalera harekin batera igotzen da nabarmen –, tenperatura igoerak eragin askoz txikiagoa duen bitartean, beraz, tenperatura altuago bat lortzeak ez du gaitasun gehigarri handirik erosten. Sarrerak:

• Oraingo – trazak eramango duen korronte jarraitu maximoa.
• Onartutako tenperatura igoera – 10 °C helburu kontserbadorea da; 30 °C adibideetan maiz agertzen da. Igoera txikiagoak arrasto zabalagoa esan nahi du.
• Kobrearen pisua – normalean 1 oz edo 2 oz; kobre astunagoak korronte bera eramaten du zabalera txikiagoan.
• Geruza (kanpokoa edo barnekoa) – barneko arrastoek zabalera bikoitza inguru behar dute korronte berarentzat.

Bi interpretazio-oharrek akatsak saihesten dituzte: formula traza biluziko proben datuetan oinarritzen da eta baikorra da benetako plaka jendez gainezka daudenentzat, beraz, gehitu marjina bide jarraituetan; eta emaitza gutxienekoa da, ez helburu bat - gutxitan dago kalterik traza zabalago batean, baina benetako kaltea estuegi batean. Beharrezko zabalera ezinezkoa denean, kobrezko PCB astun batera jaistea askotan garbiagoa da. Trazek korrontea nola eramaten duten funtsezkoak PCB trazaduraren hastapen honetan daude.

2. Zein arrasto-zabalera behar dut 1, 3 edo 5 ampererako?

Kanpoko geruza batean 1 oz-ko kobrea dagoenean, 1 A-k 0.5 mm inguru (20 mil) behar ditu, 3 A-k 1.8 mm inguru (70 mil) eta 5 A-k 3.3 mm inguru (130 mil). Taula osoa IPC-2221-en oinarritutako abiapuntua da, ez da zure tenperatura-helburuaren araberako kalkulu baten ordezkoa; barneko geruzaren trazek gutxi gorabehera bikoitza behar dute:

Zabalera azkar hazten da korrontearekin. Ampere gutxi batzuetatik gora, trazadura bakarra ezinezkoa bihurtzen da eta kobrezko isurketa, laua edo kobre astunagoa da erantzun egokia: korronte handiko errailak ez dira bide meheetan egon behar, eta horregatik mantentzen ditu fresko kobre astunaren korronte-ahalmenaren ingeniaritza espezializatuak.

3. Barneko vs kanpoko trazaduraren zabalera: zergatik diren barneko trazak zabalagoak

Barne-traza batek kanpoko traza baten zabalera bikoitza behar du gutxi gorabehera korronte bera eramateko, laminatuan sartuta dagoelako eta ezin duelako beroa airera isuri. IPC-2221-ek konstante desberdinak erabiltzen ditu bi kasuetarako arrazoi honengatik: kanpoko traza batek konbekzioz hozten da airera, eta barne-traza batek, berriz, termikoki isolatuta dago eta bero gehiago gordetzen du zabalera berean.

Ondorio praktikoa da kanpoko geruza baterako balioztatutako zabalera isilean gehiegi berotu daitekeela sare bera geruza anitzeko plaka baten barneko geruza batean bideratzen bada. Geruzen artean potentzia mugitzen duzunean, barneko geruzako kaxaren tamaina eta paraleloan jarri hainbat bide trantsizio bakoitzean, geruza aldaketa botila-lepo bero bihur ez dadin.

4. Nola neurtu 50 ohmioko inpedantzia kontrolatuko traza bat

Neurtu 50 ohmioko arrasto bat pilaketaren bidez, ez korronte-kalkulagailu batetik: zabalera azpiko dielektrikoaren lodieraren, kobrezko pisuaren eta laminatuaren konstante dielektrikoaren araberakoa da. Abiadura handiko eta RF seinaleak inpedantziarako neurtzen dira – normalean 50 ohmioko mutur bakarrekoak, edo 90 edo 100 ohmioko helburu batean dauden bikote diferentzialak – eta korrontean oinarritutako zabalera ez da aplikatzen.

Bi ondorio datoz. Lehenik eta behin, ezin duzu inpedantzia kontrolatuko zabalera isolatuta aukeratu; pilaketari lotuta dago, beraz, abiadura handiko pilaketa trazaduraren geometria baino lehen erabaki behar da. Bigarrenik, fabrikatzaileak geometria hori zehaztasunez eraiki behar du inpedantzia ondo ateratzeko, eta horrek esan nahi du inpedantzia kontrolatuko trazak plaka fabrikatzen duenarekin adostu behar direla, inpedantzia kontrol prozesamendu egokia erabiliz.

5. PCB arrastoen zabaleraren ohiko akatsak

Trazaduraren zabaleraren akats ohikoenak hauek dira: zabalera lehenetsi bakarra erabiltzea denetarako, barne-geruzaren zigorra alde batera uztea, tentsio-jaitsiera ahaztea eta seinale-trazak inpedantzia baino korrontearen arabera neurtzea. Bakoitzak konponbide sinple bat du:

• Zabalera lehenetsi bakarra denetarako – seinaleetarako ondo, potentziarako arriskutsuki estua. Potentzia-trazak haien korrontearekiko neurtu.
• Barneko geruzaren zigorra alde batera utzita – kanpoko zabalera egokiak barneko geruza gehiegi berotu dezake, eta gutxi gorabehera bikoitza behar du.
• Tentsio jaitsiera ahaztea – arrasto hotz batek tentsio gehiegi jaitsi dezake tentsio baxuko eta korronte handiko errail batean. Beroa eta jaitsiera kontuan hartutako tamaina, onaren parte bat da kudeaketa termikoa.
• Korrontearen seinale-arrastoen neurria – abiadura handiko trazek inpedantzian oinarritutako zabalerak behar dituzte pilaketari lotuta, ez IPC-2221 korronte-zabalerak.
• Prozesuak eraiki dezakeena baino zabalera finagoak zehaztea – berretsi gutxieneko zabalera eta tartea fabrikatzailearekin.

6. Trazaren zabalerak fabrikazioari eutsiko al dio?

Marrazten duzun zabalera ez da zehazki lortzen duzun zabalera bera – grabatzeak kobre pixka bat kentzen dio trazatu bakoitzaren alboei, beraz, amaitutako trazatua diseinatutakoa baino zertxobait estuagoa da, eta kobre astunagoak tolerantzia hori zabaltzen du. Energia-trazatu estuetan, honek korronte-ahalmena eta tentsio-jaitsiera okerrera bultzatzen ditu; inpedantzia kontrolatutako trazatuetan, inpedantzia alda dezake. Zabalera kritikoa denean edozein modutan, berretsi diseinu-asmoa fabrikatzailearekin.

Fabrikaziorako diseinuaren aurre-eraikuntzako egiaztapen batek berresten du zure trazen zabalerak eta tarteak prozesuaren gaitasunen barruan daudela, potentzia-trazen korronte eta tentsio-jaitsiera beharrak betetzen dituztela grabatu ondoren, eta inpedantzia kontrolatuko trazen multzo eraikigarri batekin bat datozela. Ondoren, Highleap-ek plaka kobre lodiko fabrikazio eta muntaketa prozesutik eramaten du, korronte handiko diseinuetarako kobre astuneko aukerekin eta abiadura handiko plaketarako inpedantzia kontrolatuko prozesamendu eta probarekin. Aurrekontua eskatzerakoan, adierazi kobrearen pisua, potentzia-trazen korronte maximoa, tentsio-jaitsierarekiko sentikorrak diren errailak eta inpedantzia kontrolatuko edozein eskakizun bere helburuarekin eta multzoarekin.

Aipatu nire taula

7. PCB arrastoaren zabalerari buruzko maiz egiten diren galderak

Zein arrasto-zabalera behar dut ampereko 1erako?

Kanpoko geruza batean 1 gramoko kobrezko geruza batentzat, 10 °C-ko igoera kontserbadorearekin, gutxi gorabehera 0.5 mm (20 mil inguru). 2 gramoko kobrezko geruza batean, erdia gutxi gorabehera. Barneko trazek gutxi gorabehera bikoitza behar dute korronte bera lortzeko.

Zergatik izan behar dira barneko arrastoak kanpokoak baino zabalagoak?

Barneko trazak laminatuz inguratuta daude eta ezin dute beroa airera isuri, beraz, kanpoko traz baten zabalera bikoitza gutxi gorabehera behar dute korronte bera tenperatura igoera berean eramateko.

Nola neurtu dezaket traza bat inpedantziarako korrontearen ordez?

Inpedantzia kontrolatutako zabalera dielektrikoaren lodieraren, kobrearen pisuaren eta materialaren konstante dielektrikoaren arabera ezartzen da, beraz, pilaketari lotuta dago. Lehenik eta behin, erabaki pilaketa, kalkulatu haren arabera eta berretsi eraikuntza fabrikatzailearekin.

Potentzia eta seinale trazek zabalera bera erabili behar al dute?

Ez. Energia-trazak korrontearen eta tentsio-jaitsieraren arabera neurtzen dira eta askotan askoz zabalagoak dira; seinale-trazak bideratze-trazatuetarako edo, abiadura handiko lineen kasuan, inpedantziarako neurtzen dira. Bietarako zabalera lehenetsi bat gehiegi berotzearen kausa ohikoa da.

Highleap-ek kobrezko eta inpedantzia kontrolatuko plakak eraiki al ditzake?

Bai. Highleap-ek kobre astuna eskaintzen du korronte handiko diseinuetarako eta inpedantzia kontrolatuko prozesamendurako eta abiadura handiko plaketarako probak egiteko, fabrikazio-berrikuspen batekin zure arrastoen zabalerak fabrikazioan irauten dutela baieztatzeko.