Standard-Leiterbahnbreiten?

Ihre Leiterbahnen können jede gewünschte Größe haben, solange Sie innerhalb der Mindestgröße und des Mindestabstands bleiben, die Ihre PCB-Fertigung für Ihren bestimmten Preispunkt unterstützt.

Diese decken die Grundbedürfnisse ab, die Spurbreite ist eine Berechnung, die am besten zu der von Engen geposteten Tabelle passt:

Leiterbahnbreitenrechner für Leiterplatten

PCB über Rechner

Keine davon deckt Berechnungen der kontrollierten Impedanz ab, wenn Sie diese benötigen, suchen Sie woanders nach.

Mit diesem Nomogramm können Sie die Breite nach Strom bestimmen:

Verwendung des Nomogramms

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 Leiterstärke schneiden. Bewegen Sie sich vertikal nach unten 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 die Temperaturerhöhung des stromdurchflossenen Leiters. Die Leitertemperatur sollte 105°C nicht überschreiten. Wenn beispielsweise die Umgebungstemperatur 80 °C erreichen könnte, sollte der Temperaturanstieg des Leiters über die Umgebung 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, auf die linke Seite des Diagramms, 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 auf dieser Seite: 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 Platinen herstellen, möchten Sie Leiterbahnen, die so groß wie möglich sind - vielleicht 15 mil (0,015 ") für Signalleiterbahnen und 30 mil für die Stromversorgung. Hinweis: Bei so großen Leiterbahnen haben Sie normalerweise um die Spuren ein wenig einzugrenzen, bevor sie mit Fine-Pitch-Pads an die IC-Pins angeschlossen werden.

Wenn Sie Ihre Platinen von einem Boardhouse herstellen lassen, können Sie kleinere Spuren für Signalspuren verwenden, z. B. 8 oder 10 Mil, wenn Sie Platz haben. Die meisten Leiterplattenhersteller, die schnelle und kostengünstige Leiterplatten herstellen, haben eine Mindestleiterbahnbreite von 5 oder 6 mil, aber wenn Sie etwas größer werden können, desto besser. (Für militärische und andere High-Tech-Boards können sie jetzt bis zu 2,5 mil oder noch kleiner gehen.)

Für Leistungsspuren stimme ich anderen Beiträgen zu, dass Sie einen Spurbreitenrechner wie diesen verwenden sollten . Ich verwende im Allgemeinen 20- oder 25-Mil-Spuren für Stromschienen. Aber der Rechner gibt Ihnen lächerlich kleine Spurbreiten für Signalspuren, die möglicherweise nur wenige Milliampere führen.

Beachten Sie, dass Sie zusätzlich zu den Leiterbahnbreiten auch einen Abstand zwischen den Leiterbahnen haben möchten, normalerweise um den gleichen Abstand wie die Leiterbahnbreite.

Sie können diese Regeln wie minimale Leiterbahnbreiten und Mindestabstände zwischen Leiterbahnen, zwischen Leiterbahnen und Durchkontaktierungen usw. in Design Rule Checks in Programmen wie der Eagle-Layout-Software eingeben, und wenn Sie einen DRC ausführen, weist das Programm auf Verstöße hin.

Leiterplattenhersteller stellen manchmal Swag her, die so etwas drauf haben, weil es üblich ist, ein Gefühl für Leiterplattenspuren zu bekommen, die außerhalb der eigenen Komfortzone liegen.

Hier ist ein Foto von einem solchen Messegeschenk, mit einem Cent für die Waage (sowie den Linealwaagen). Spur-/Abstandsbreiten sind in Zoll angegeben.

Diagramme Der
IPC -Standard 2221 „Generic Standard on Printed Board Design“ ( pdf , IPC-Website kostenpflichtig ) (Seite 41) stellt die folgenden Beziehungen zwischen Strombelastbarkeit und Leiterbahnbreite bereit:

Abbildung 1: Querschnittsfläche zum Strom. Äußere Schicht.

Anmerkungen zur Abbildung (gilt auch für Abbildung 2):
1) Temperatur steht für die Temperatur der Messkurve relativ zur Umgebung. Das heißt, wenn die Umgebungstemperatur beispielsweise 80 ° C beträgt, steht 20 ° C für 100 ° C Temperatur der Spur.
2) Die Kurven beinhalten eine nominelle Leistungsminderung von 10 % (auf Strombasis), um normale Schwankungen bei Ätztechniken, Kupferdicke, geschätzter Leiterbreite und Querschnittsfläche zu berücksichtigen.
3) Eine zusätzliche Leistungsreduzierung von 15 % (strombezogen) wird unter den folgenden Bedingungen empfohlen:
. a) für Plattendicken von 0,8 mm oder weniger,
. b) für eine Leiterdicke von 108 um oder dicker.

Abbildung 2: Querschnittsfläche zum Strom. Interne Schicht.

Abbildung 3: Querschnittsbereich 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 gepresst und gleichmäßig über eine Fläche von einem Quadratfuß verteilt wird. Dies entspricht einer Kupferdicke von 1,37 mil (34,79 um).

Erläuterung 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 Leiterbahnbreite und -dicke berechnet.

Unten ist ein Matlab-Skript mit einem Berechnungsbeispiel. Es zeigt, dass für eine Kupferspur von 1 Unze mit einer Fläche von 9 Quadratmil die Spurbreite 6,6 Mil 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

Beispiel für die Verwendung der Diagramme
1) Innenschicht, Strom 400 mA, Kupferdicke 1 oz, Umgebungstemperatur 80 ° C, Begleittemperatur 100 ° C. Was ist die geeignete Leiterbahnbreite?
2) Betrachten Sie Abbildung 2 (innere Schicht). Finden Sie die Kurve 20C (100C-80C). Finden Sie den Punkt (9 Quadratmils, 400 mA).
3) Schauen Sie sich Abbildung 3 an. Finden Sie die Kurve 1 oz. Finden Sie den Punkt (9 Quadratmils, 0,07 Zoll).

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

Der einfachste Weg, dies zu tun, besteht darin, ein PCB-Designprogramm zu verwenden und Leiterbahnen unterschiedlicher Breite zu zeichnen. Drucken Sie dann Ihre Kupferschicht in "echter Größe" auf Papier. Genau so, als würden Sie Ihre Leiterplatte zu Hause im Toner-Transfer-Verfahren herstellen.

Was auf dem Papier gedruckt wird, sollte genau das sein, was Sie sehen würden, wenn Sie die Leiterplatte tatsächlich bestellen würden.

_{Anmerkung des Moderators: Diese Antwort ist als Ergebnis einer Zusammenführung zu diesem Thread gekommen.}