Standard PCB Leiterbahnbreiten?

Gibt es einen Standard für die Größe von Leiterplattenspuren?

Das sind ungefähr 25 mil und andere 10 mil oder können Sie Ihre eigene wählen?

Ich plane, 400 mA durch einige dickere Spuren zu leiten, aber weniger als 30 mA für alle anderen Spuren. Über welche Größe würde ich brauchen?

Ihre Leiterbahnen können beliebig groß sein, solange Sie die Mindestgröße und den Mindestabstand der Features einhalten, die Ihre Leiterplattenfabrik für Ihren bestimmten Preis unterstützt.

Diese decken die Grundbedürfnisse ab, wobei die Spurbreite eine bestmögliche Berechnung für das von Engen gepostete Diagramm darstellt:

PCB Leiterbahnbreitenrechner

PCB über Rechner

Keiner von beiden deckt die geregelten Impedanzberechnungen ab, wenn Sie diese an anderer Stelle benötigen.

Mit diesem Nomogramm können Sie die Breite nach aktuellem Stand bestimmen:

Den Nomographen benutzen

1. Suchen Sie die Breite des Leiters auf der linken Seite des unteren Diagramms.

2. Bewegen Sie sich horizontal nach rechts, bis Sie die Linie der entsprechenden Leiterdicke schneiden. Bewegen Sie sich senkrecht zum unteren Rand des Diagramms, um die Querschnittsfläche des Leiters zu bestimmen.

3. Bewegen Sie sich vertikal nach oben, bis Sie die Linie des entsprechenden zulässigen Temperaturanstiegs schneiden. Dies ist der Temperaturanstieg des stromführenden Leiters. Die Leitertemperatur sollte 105 ° C nicht überschreiten. Wenn die Umgebungstemperatur beispielsweise 80 ° C erreichen kann, sollte der Temperaturanstieg über die Umgebungstemperatur des Leiters weniger als 25 ° C (105 ° C - 80 ° C) betragen. Verwenden Sie in diesem Fall die 20 ° C-Kurve.

4. Bewegen Sie sich horizontal nach links, um den maximal zulässigen Strom zu bestimmen.

Kehren Sie die Reihenfolge dieser Schritte um, um die erforderliche Leiterbreite für einen bestimmten Strom zu berechnen.

Weitere Informationen finden Sie auf dieser Website: http://www.minco.com/products/flex.aspx?id=1124

Diese Grafik stammt von IPC, aber ich kann sie dort nicht finden.

Wenn Sie Ihre eigenen Leiterplatten herstellen, möchten Sie möglichst große Leiterbahnen - vielleicht 15 Mil (0,015 ") für Signalspuren und 30 Mil (30 Mil für Strom). Hinweis: Bei so großen Leiterbahnen haben Sie normalerweise um die Leiterbahnen ein wenig einzugrenzen, bevor sie mit feinen Pitch-Pads an die IC-Pins angeschlossen werden.

Wenn Sie ein Boardhouse haben, um Ihre Boards herzustellen, können Sie kleinere Spuren für Signalspuren verwenden, z. B. 8 oder 10 mils, wenn Sie Platz haben. Die meisten Leiterplattenhersteller, die schnelle und kostengünstige Leiterplatten herstellen, haben eine minimale Leiterbahnbreite von 5 oder 6 mil. Wenn Sie jedoch etwas größer werden können, ist dies besser. (Für militärische und andere High-Tech-Boards können sie jetzt bis zu 2,5 mil oder noch kleiner sein.)

Für Stromspuren stimme ich dann mit anderen Beiträgen überein, dass Sie einen Spurweitenrechner wie diesen verwenden sollten . Im Allgemeinen verwende ich 20 oder 25 Mil Spuren für Stromschienen. Aber der Rechner gibt Ihnen lächerlich kleine Spurbreiten für Signalspuren, die möglicherweise nur wenige Milliampere tragen.

Beachten Sie, dass Sie zusätzlich zu den Spurenbreiten auch die Spuren voneinander trennen möchten, in der Regel um den gleichen Abstand wie die Spurenbreite.

Sie können diese Regeln wie Mindestspurbreiten und Mindestabstände zwischen Spuren, zwischen Spuren und Durchkontaktierungen usw. in Design Rule Checks in Programmen wie der Eagle-Layoutsoftware eingeben. Wenn Sie einen DRC ausführen, weist das Programm auf Verstöße hin.

Leiterplattenhersteller stellen manchmal Beute her, auf denen solche Dinge zu finden sind, da es üblich ist, Leiterplattenspuren zu erfassen, die außerhalb der eigenen Komfortzone liegen.

Hier ist ein Foto eines solchen Messegeschenks mit einem Cent für die Skala (sowie die Linealskalen). Spur- / Leerzeichenbreiten werden in Zoll angegeben.

Diagramme Der
IPC- Standard 2221 "Allgemeiner Standard für Leiterplattendesign" ( pdf , IPC-Website kostenpflichtig ) (Seite 41) bietet die folgenden Beziehungen zwischen der Strombelastbarkeit und der Kupferleiterbreite:

Abbildung 1: Querschnittsfläche zum Strom. Externe Schicht.

Anmerkungen zur Abbildung (gilt auch für Abbildung 2):
1) Temperatur steht für die Temperatur der Messkurve im Verhältnis zur Umgebungstemperatur. Das heißt, wenn zum Beispiel die Umgebungstemperatur 80 ° C beträgt, steht 20 ° C für 100 ° C Temperatur der Spur.
2) Die Kurven enthalten einen nominalen Derating von 10% (auf Strombasis ), um normale Variationen bei Ätztechniken, Kupferdicke, Leiterbreitenschätzungen und Querschnittsfläche zu berücksichtigen.
3) Zusätzliches Derating von 15% (Strom- ID ) wird vorgeschlagen , unter den folgenden Bedingungen:
. a) für die Plattendicke von 0,8 mm oder weniger
. b) ab einer Leiterstärke von 108 um.

Abbildung 2: Querschnittsfläche zum Strom. Interne Schicht.

Abbildung 3: Querschnittsfläche zur Leiterbahnbreite.

Was ist 1 Unze Kupfer?
Das Maß für die Kupferdicke auf einer Leiterplatte. Es ist die resultierende Dicke (Höhe), wenn 1 Unze Kupfer flach gedrückt und gleichmäßig über eine Fläche von einem Quadratfuß verteilt wird. Dies entspricht einer Kupferdicke von 1,37 mil (34,79 um).

Erklärung des Zusammenhangs zwischen Querschnittsfläche und Leiterbahnbreite (Abbildung 3)
1) Jede Kurve entspricht einer bestimmten Kupferdicke (Leiterbahnhöhe).
2) Die Fläche (horizontale Achse) wird als Produkt aus Spurbreite und Dicke berechnet.

Unten sehen Sie ein Matlab-Skript mit einem Berechnungsbeispiel. Es zeigt, dass für 1 Unze Kupferspur mit der Fläche von 9 Quadratmillimetern die Spurbreite 6,6 Millimeter beträgt:

thickness=1.37E-3;%inches
area=9*(1E-3)^2;%square inches
width=(area/thickness)*(1/1E-3) %in mils
% result is 6.6 mils

Anwendungsbeispiel der Diagramme
1) Innenschicht, Strom 400 mA, Kupferdicke 1 oz, Umgebungstemperatur 80 ° C, Spurtemperatur 100 ° C. Was ist die passende Spurweite?
2) Betrachten Sie Abbildung 2 (interne Schicht). Suchen Sie die Kurve 20C (100C-80C). Suchen Sie den Punkt (9 Quadratmillimeter, 400 mA).
3) Schauen Sie sich Abbildung 3 an. Ermitteln Sie die Kurve 1 oz. Finden Sie den Punkt (9 Quadratmillimeter, 0,07 Zoll).

Die Antwort ist ungefähr 7 Mil (0,007 Zoll).

Der einfachste Weg, dies zu tun, besteht darin, ein PCB-Design-Programm zu verwenden und Leiterbahnen mit verschiedenen Breiten zu zeichnen. Dann drucken Sie Ihre Kupferschicht in "Originalgröße" auf Papier. Genau so, als würden Sie Ihre Leiterplatte mit einer Tonerübertragungsmethode zu Hause herstellen.

Was auf dem Papier ausgedruckt wird, sollte genau das sein, was Sie sehen würden, wenn Sie die Leiterplatte tatsächlich bestellt hätten.

_{Moderatornotiz: Diese Antwort ist als Ergebnis einer Zusammenführung in diesem Thread angekommen.}