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Vous utilisez un Calculateur de largeur de trace pour PCB pour déterminer la largeur optimale de chaque trace sur votre circuit imprimé. La bonne largeur de trace garantit la sécurité et le bon fonctionnement de votre circuit imprimé. Le choix d'une largeur incorrecte peut entraîner une surchauffe ou une défaillance de votre circuit.
A une puce IC fiable fournit Il est important d'avoir des performances constantes pour construire un circuit solide, mais la largeur correcte de la trace est essentielle pour maintenir le courant en toute sécurité. L'utilisation d'un calculateur de largeur de tracé de circuit imprimé vous aide à respecter les normes de sécurité et à protéger votre conception contre les problèmes courants.
Avantages de la calculatrice de largeur de tracé des circuits imprimés
- Utilisez un calculateur de largeur de tracé pour PCB afin de choisir la bonne largeur de tracé. Cela permet de garantir la sécurité et le bon fonctionnement de votre circuit. Saisissez des valeurs importantes telles que le courant, l'épaisseur de cuivre, l'augmentation de la température et l'emplacement du tracé. Soyez prudent afin d'obtenir des résultats corrects.
- Choisissez une calculatrice qui utilise des normes industrielles telles que IPC-2221 ou IPC-2152. Vous obtiendrez ainsi des conseils sûrs et fiables. Utilisez les largeurs de trace que vous avez trouvées dans votre plan de circuit imprimé. Vérifiez qu'elles correspondent à votre carte et aux règles de votre fabricant. Revérifiez vos chiffres et vos règles de conception. Vous éviterez ainsi les erreurs et votre circuit imprimé sera plus solide et plus fiable.
Vous devez saisir quelques valeurs clés
Lorsque vous utilisez un calculateur de largeur de tracé de circuit imprimé, vous devez entrer certaines valeurs clés. Ces valeurs contribuent à la sécurité et au bon fonctionnement de votre circuit imprimé. Connaître la signification de chacune d'entre elles vous aidera à faire des choix judicieux.
Actuel
Le courant est la quantité d'électricité qui circule dans une trace. Plus il y a de courant, plus il y a de chaleur. Si la trace est trop fine, elle peut devenir trop chaude et se rompre. Les normes IPC stipulent que le courant modifie la quantité de chaleur produite. Par exemple, si une trace a une intensité de 20 A sur une couche extérieure avec 1 oz de cuivre et une augmentation de 10 °C, elle doit avoir une largeur d'environ 5,2 mm. Si vous utilisez du cuivre plus épais, vous pouvez réduire la largeur de la trace pour le même courant.
Épaisseur du cuivre
L'épaisseur du cuivre correspond à la hauteur de la couche de cuivre sur votre circuit imprimé. Le cuivre plus épais peut transporter plus de courant et reste plus froid. Cela vous permet d'utiliser une trace plus fine si le cuivre est épais. La plupart des circuits imprimés utilisent 1 oz ou 2 oz de cuivre. Les tableaux et formules IPC-2221 vous aident à choisir la bonne largeur de trace pour votre cuivre. Vérifiez toujours l'épaisseur de cuivre utilisée par votre fabricant avant de commencer.
Augmentation de la température
L'augmentation de la température correspond à l'augmentation de la température de la trace lors de son fonctionnement. Vous choisissez cette valeur en fonction de la chaleur que votre carte peut supporter. La plupart des cartes utilisent une augmentation comprise entre 10°C et 30°C. Si vous laissez la trace s'échauffer, vous pouvez utiliser une trace plus fine, mais elle risque de durer moins longtemps. Une faible augmentation de la température permet à votre circuit imprimé de fonctionner plus longtemps.
Autres facteurs
D'autres éléments entrent également en ligne de compte, comme l'emplacement de la trace sur le circuit imprimé. Les traces situées à l'intérieur de la carte ne refroidissent pas aussi bien que celles situées à l'extérieur. Pour un même courant, vous devrez peut-être élargir les traces à l'intérieur jusqu'à 50%. L'air chaud ou une mauvaise circulation de l'air signifie également que vous avez besoin de traces plus larges. Des règles telles que MIL-HDBK-217 et Telcordia utilisent ces faits pour évaluer la durée de vie de votre circuit imprimé. Pensez toujours à ces éléments lorsque vous utilisez un calculateur de largeur de tracé de circuit imprimé.
Utilisation d'un calculateur de largeur de tracé de circuit imprimé
Sélection d'une calculatrice
Il existe de nombreux calculateurs de largeur de tracé de circuit imprimé que vous pouvez utiliser. Certains sont des outils en ligne faciles à utiliser. D'autres sont des logiciels plus complexes ou sont fabriqués par des fabricants. Choisissez une calculatrice adaptée à votre projet et à vos compétences.
| Aspect comparatif | Description |
|---|---|
| Normes industrielles | Les calculateurs qui utilisent IPC-2221 ou IPC-2152 donnent des conseils de sécurité sur la largeur de la trace. |
| Précision de l'algorithme | Certaines calculatrices utilisent des algorithmes spéciaux pour obtenir de meilleurs résultats, mais elles peuvent être plus lentes. |
| Intégration des fonctionnalités | Certains calculateurs fonctionnent avec des logiciels de conception de circuits imprimés pour des mises à jour et des vérifications rapides. |
| Ajustements environnementaux | Les bonnes calculatrices vous permettent de régler la température et l'augmentation de la chaleur pour obtenir des réponses réelles. |
| Tolérances de fabrication | Les meilleures calculatrices tiennent compte de la façon dont les cartes sont fabriquées, de sorte que votre conception fonctionne partout. |
| Facilité d'utilisation | Des calculatrices faciles à utiliser vous permettent d'obtenir rapidement des réponses et d'éviter les erreurs. |
Si vous avez besoin de résultats très précis, choisissez une calculatrice dotée d'algorithmes avancés. Ceux-ci peuvent modifier l'épaisseur du cuivre, les couches et même les constantes diélectriques. Pour la plupart des travaux, une calculatrice utilisant IPC-2221 est un choix judicieux et sûr.
Saisie des paramètres
Après avoir choisissez votre calculateur de largeur de tracé de circuit imprimévous devez entrer les bons chiffres. La plupart des calculatrices demandent :
- Courant (en ampères)
- Epaisseur du cuivre (en onces ou en micromètres)
- Augmentation de température autorisée (en degrés Celsius)
- Emplacement de la trace (couche interne ou externe)
- Température ambiante
Tapez soigneusement chaque chiffre. L'IPC-2221 utilise ces chiffres pour déterminer les largeurs de trace sûres. La formule est issue de tests réels au cours desquels les ingénieurs ont vérifié l'échauffement des pistes en fonction des différents courants. Le calculateur utilise des constantes différentes pour les couches intérieures et extérieures, car la chaleur quitte chacune d'elles différemment.
La manière normale d'entrer des valeurs est la suivante :
- Tapez le courant le plus élevé que votre trace aura.
- Choisissez l'épaisseur de cuivre utilisée par votre fabricant de circuits imprimés.
- Fixez l'augmentation de température la plus élevée que vous autorisez.
- Choisissez si la trace est à l'intérieur ou à l'extérieur de la carte.
- Ajoutez la température ambiante si la calculatrice vous le permet.
Certains calculateurs vous permettent de modifier la façon dont les cartes sont fabriquées ou d'essayer différentes constantes diélectriques. Cela vous aide à trouver une largeur de trace qui fonctionne pour de nombreuses constructions.
Examen des résultats
Lorsque vous avez fini d'entrer vos chiffres, la calculatrice de largeur de tracé de circuit imprimé vous donne des réponses. La réponse la plus importante est la largeur de tracé que vous devez utiliser. Vous pouvez également consulter ce site :
- Résistance de la trace (dans quelle mesure la trace ralentit le courant)
- Chute de tension (quantité de tension perdue le long de la trace)
- Estimation de l'augmentation de la température
Examinez chaque réponse pour voir si elle convient à votre conception. Si la chute de tension est trop importante, il se peut que vous ayez besoin d'un tracé plus large. Si la largeur de la trace est trop importante pour votre carte, vous devrez peut-être modifier votre conception ou utiliser du cuivre plus épais.
La plupart des calculatrices qui utilisent IPC-2221 donnent des réponses sûres. Vos traces sont donc en sécurité, même si votre carte devient chaude ou si le courant est plus élevé que vous ne le pensiez. Les calculateurs en ligne et les outils de CAO utilisent souvent cette règle, vous pouvez donc leur faire confiance pour la plupart des projets.
Application des résultats aux Conception de circuits imprimés
Ajustements de la mise en page
Une fois vos calculs terminés, mettez à jour la disposition de votre circuit imprimé. Utilisez la largeur de tracé de votre calculateur dans votre logiciel de conception. Cela permet d'éviter que votre carte ne devienne trop chaude. Cela permet également d'éviter que les signaux ne s'affaiblissent. Vérifiez toujours si la largeur de la trace convient à votre carte. Si ce n'est pas le cas, essayez un cuivre plus épais ou déplacez les traces.
- L'utilisation de la bonne largeur de tracé permet de contrôler la chaleur et de maintenir la force des signaux.
- La modification des largeurs en fonction des règles IPC-2221 permet à votre conception de se conformer aux normes de l'industrie.
- Vérifiez la largeur de vos traces par rapport à ce qu'autorise votre fabricant. Par exemple, Jinxinyang a fixé des largeurs minimales et maximales pour chaque épaisseur de cuivre.
- Modifiez votre mise en page si nécessaire. Cela rend votre carte plus fiable et permet d'éviter les retards.
- Les calculateurs vous aident à effectuer des changements qui correspondent à la fois à la performance et à la façon dont la planche est fabriquée.
Intégration des règles de conception
Vous devez définir des règles de conception dans votre logiciel de circuits imprimés. Ces règles indiquent au logiciel la plus petite largeur de trace et le plus petit espacement que vous pouvez utiliser. L'utilisation des bonnes règles vous permet d'éviter les erreurs et de vous assurer que votre carte peut être construite.
La vérification des règles de conception (DRC) permet de détecter rapidement la plupart des erreurs de mise en page. Le DRC vérifie que vos traces sont suffisamment larges et bien espacées. Cela permet d'éviter les courts-circuits et d'autres problèmes. En suivant les règles du DRC, vous obtenez de meilleures cartes et moins d'erreurs. Vous gagnez du temps et de l'argent et obtenez davantage de cartes de qualité.
- Le DRC peut détecter jusqu'à 70% d'erreurs de conception avant que vous ne fabriquiez votre carte.
- De bons réglages de DRC permettent à votre planche d'être solide et facile à construire.
- Le DRC contribue également à l'intégrité du signal et de l'alimentation, de sorte que votre circuit fonctionne correctement.
Respect des normes
Vous devez suivre normes de l'industrie et du fabricant pour chaque circuit imprimé. La norme IPC-2221 fixe des règles pour la largeur et l'espacement des traces, ainsi que pour l'élévation de la température. Faites toujours correspondre vos largeurs de trace à ces règles. Cela permet à votre carte d'être sûre et de bien fonctionner.
Vérifiez les règles de votre fabricant avant de terminer votre conception. Chaque entreprise a ses propres limites en matière de largeur et d'espacement des tracés. Si vous respectez à la fois les règles de la CIB et celles du fabricant, vous éviterez la plupart des problèmes au cours de la production.
Meilleures pratiques
Éviter les erreurs
Vous pouvez éviter de nombreuses erreurs en vérifiant vos chiffres. Il est important de connaître les besoins de votre conception. De nombreuses personnes estiment que le courant dans une trace est trop faible. La trace peut alors devenir trop chaude et se rompre. Utilisez toujours le courant le plus élevé dont vous pensez qu'il circulera. Certaines personnes oublient de vérifier épaisseur du cuivre. Si vous n'utilisez pas le bon chiffre, la largeur des traces ne correspondra pas à la carte réelle. Demandez toujours à votre fabricant quelle est l'épaisseur du cuivre avant de commencer.
D'autres erreurs se produisent si vous ignorez l'augmentation de la température ou si vous ne vérifiez pas si une trace se trouve à l'intérieur ou à l'extérieur de la carte. Ces éléments modifient la quantité de chaleur que la trace peut supporter. Si vous sautez ces étapes, votre carte risque de s'arrêter prématurément.
Dépannage
Parfois, le largeur de la trace dont vous avez besoin ne correspond pas à votre schéma. Vous pouvez constater qu'un tracé large ne peut pas être inséré entre les pièces. Vous avez le choix. Vous pouvez utiliser du cuivre plus épais, ce qui vous permet d'utiliser un tracé plus fin pour le même courant. Vous pouvez également déplacer des traces ou des pièces pour faire plus de place. Si vous rencontrez toujours des difficultés, essayez de réduire l'augmentation de température autorisée, mais cela peut rendre votre carte moins fiable.
Un tableau peut vous aider à examiner les options qui s'offrent à vous :
| Problème | Solution possible |
|---|---|
| Trace trop large | Utilisez du cuivre plus épais |
| Pas assez d'espace | Déplacer des traces ou des parties |
| Forte augmentation de la température | Réduire le courant ou utiliser une trace plus large |
Documentation
Une bonne documentation permet de maintenir votre projet en ordre et de vous aider ultérieurement. Vous devez enregistrer tous vos calculs, vos choix de conception et vos modifications. Altium Designer et d'autres outils proposent des guides pour la conservation des fichiers et des versions du projet. Ces outils vous aident à conserver une bonne documentation. La norme IPC-2221 stipule que vous devez noter vos calculs et vos choix de conception pour les règles et les utilisations futures.
Vous devez conserver ces documents dans votre projet :
- Schémas et fichiers de configuration
- Nomenclature (BOM)
- Plans et instructions d'assemblage
- Fichiers Gerber et fichiers de placement de pièces
- Guides d'utilisation et registres d'inspection
Le fait que vos documents soient clairs et complets facilite la construction, les essais et les modifications futures. Si votre conception est très importante, ajoutez l'historique des pièces et les résultats des essais.
Vous pouvez rendre vos circuits imprimés plus sûrs si vous utilisez les bonnes données et si vous vérifiez vos réponses. Les ingénieurs qui utilisent des chiffres exacts et testent leurs conceptions commettent moins d'erreurs. Leurs circuits fonctionnent également mieux.
- Des outils comme Altium Designer et Cadence Allegro vous aident à contrôler l'impédance. Ces outils vous aident également à détecter les problèmes à un stade précoce.
- Les équipes qui examinent leur travail et modifient leurs conceptions construisent souvent des tableaux plus solides.
Continuez à poser des questions, suivez les règles et apprenez de nouvelles méthodes de conception. Si vous êtes attentif, vos circuits s'amélioreront à chaque fois.
FAQ
Si vous utilisez un traceur trop étroit, il risque de surchauffer. Le traceur risque alors de brûler ou de se rompre. Votre circuit pourrait cesser de fonctionner ou même devenir dangereux.
Il n'est pas nécessaire d'utiliser une calculatrice pour chaque tracé. Utilisez-la pour les tracés qui transportent un courant ou une puissance élevés. Pour les tracés de signaux, les largeurs standard donnent souvent de bons résultats.
Oui, vous pouvez utiliser des calculatrices gratuites en ligne. Beaucoup suivent les normes IPC-2221 ou IPC-2152. Vérifiez toujours que le calculateur correspond aux besoins de votre projet et aux règles de votre fabricant.
