Als je al met PCB hebt gewerkt, heb je de koperen lagen opgemerkt die van het ene punt naar het andere lopen. Maar heb je je ooit afgevraagd of de dikte ertoe doet? Nou, als je dat hebt, is dit artikel op maat voor je.

Lees verder om de basisprincipes van track breedte en zijn essentie in PCB printplaten te begrijpen.

Wat is track breedte?

Fig 1: Een PCB met de sporen zichtbaar

De track is de actieve laag/geleidende weg van koperen spoor die het ene punt met het andere verbindt op een PCB. Je kunt het ook de PCB trace noemen. Tussen de track breedte en de dikte van het koperen spoor bestaat een recht evenredig verband.

Typisch vind je track breedte gegeven in millimeters (mm). De parameter is ook essentieel in het bepalen van de patroonklasse van het board.

Een gewone signaallaag zal efficiënt overdragen bij een track breedte waarde van ongeveer 0,150 millimeter of 6 mil.

Trace Breedte Berekening

Fig 2: Je kunt de PCB spoorbredte berekenen

Let op dat de PCB dikte spoor functioneert als een weerstand. Hoe smaller en langer het is, des te hogere de weerstand. We zullen illustreren hoe je de spoorweerstand en de PCB spoorbredte afleiden.

Eerst kun je de toelaatbare stroom berekenen via deze formule.

I is de Elektrische Stroom, Delta T is de temperatuurverandering, terwijl A de doorsnede-oppervlakte van de track is. Hershrijf de bovenstaande vergelijking voor de spoorbreedte en maak de doorsnede-oppervlakte het onderwerp van de formule. Hier is de eindvergelijking na herrangschikking.

Ten slotte kun je nu de PCB spoorbreedte berekenen via de onderstaande vergelijking.

Onthoud, de bovenstaande formules zijn van toepassing op sporen met 0 – 35 Ampère stroom en een temperatuurverandering van tussen 10 en 100 graden Celsius.

Track Breedte Ontwerp Tips

Fig 3: Je moet een bepaalde minimum spoorbreedte handhaven

Je moet je laten leiden door de ontwerpspecificaties en de stroom die door de sporen moet vloeien tijdens het ontwerpproces.

Maar zorg er altijd voor dat je een minimum routerings-spoorbreedte van 1,0mm per Ampère hebt. Zo'n breedte is de beste pasvorm voor een koperdikte van 1,0oz/ft2. Ideaal heeft koperen spoor in de meeste PCB's deze dikte.

Echter, door specifieke toepassingsomstandigheden kun je in sommige gevallen niet voor deze breedte kiezen. Het gebruik van een spoorbreedte calculator zou in dergelijke scenario's van grote hulp zijn. Ook tijdens het ontwerp, zorg ervoor dat de breedte niet te breed is dat het interfereert met naburige sporen om kortsluiting te voorkomen.

Kicad Track Breedte: Hoe te Wijzigen?

Fig 4: Je kunt de Kicad Track Breedte wijzigen via de instellingen

Versie 5.1.8 KiCad heeft een standaard spoorbreedte van 0,250 millimeter of 9,84 mil. Hoewel het nog een haalbare breedte is, is het relatief dun en geneigd te breken. Daarom is een extra koperdikte nodig. Ideaal kunnen we het uitbreiden tot een breedte van ongeveer 0,500 millimeter of 19,69 mil.

Zulk dikte is ideaal voor stroomoverdracht en signaalsporen.

Je kunt echter nog steeds onder deze waarde gaan als je ontwerp dat vereist. Gaat alleen niet onder de standaard 0,250mm.

Hier zijn de belangrijkste stappen voor het wijzigen van de PCB spoor dikte:

Klik op "PCBNew" en selecteer de breedte-wijzigings dropdown.

Kies vervolgens bewerken "pre-defined sizes".

Selecteer vervolgens "Track and Vias" in het volgende venster, en klik op de + knop in de kolom.

Je wordt gevraagd een cijfer in te voeren. Schrijf 0,500 en druk op "Enter".

Ten slotte bevestig of je de juiste laagspecifieke waarden hebt ingevoerd door de breedte dropdown te controleren. Als je alles correct hebt gedaan, zou het in de dropdown moeten verschijnen.

Let op dat KiCad soms terug kan schakelen naar de 0,250mm waarde. Blijf dus alert en wijzig de waarde wanneer deze verandert.

Bekijk ook het verschil in Cu-Foil dikte uit het onderstaande diagram.

Conclusie

We hebben een systematische review en meta-analyse van spoorbreedte geboden. Dus je bent nu goed op weg in deze discipline. Voor meer informatie over dit onderwerp, neem gerust contact op.