Traçage de circuit :le guide ultime

Les PCB sont des composants électriques qui agissent comme des blocs de construction dans un circuit électrique et des appareils électroniques. Certains exemples de PCB peuvent inclure des cartes de circuits imprimés à haute vitesse très complexes, des cartes multicouches, des cartes de circuits imprimés flexibles, etc. 

Ensuite, nous avons un autre terme lié aux PCB, c'est-à-dire une trace de circuit. Les traces de PCB sont des systèmes et nécessitent donc une précision et une conception maximales pour fonctionner suffisamment, comme nous le verrons dans l'article d'aujourd'hui.

Qu'est-ce que Circuit Trace ?

Une trace de circuit est un réseau de pistes conductrices telles que des fusibles, des couches de cuivre et une isolation qui connecte électriquement les composants PCB. Lorsqu'il y a une trace de carte de circuit imprimé incohérente, un appareil électronique, en particulier son chemin de circuit, ne fonctionnera pas correctement.

Traçage électrique de circuit

De plus, il garantit que le flux de courant électrique a peu ou pas de résistance de trace. La résistance dans certaines applications entraîne souvent une dissipation de la chaleur, ce qui endommage les composants. Lorsqu'il n'y a pas de résistance électrique, le flux de chaleur se produit des zones à température plus élevée vers les zones à température plus basse.

Épaisseur de la piste de circuit

Vous êtes-vous déjà demandé pourquoi un concepteur électronique accorde une grande importance à l'épaisseur des pistes de circuit ?

L'épaisseur de trace maintient un équilibre PCB, ce qui contribue à une meilleure fonctionnalité de la carte. Le fait de ne pas tenir compte de l'épaisseur de la trace peut entraîner des problèmes de planche.

L'épaisseur des traces diffère selon le type de carte PCB. Par exemple, il existe un panneau multicouche, double face et simple face. De plus, l'épaisseur dépendra de la version de PCB utilisée.

Enfin, la plupart des PCB ont une gamme d'épaisseur de trace allant de 0,008 à 0,240 pouces.

Exemples de niveaux d'épaisseur de trace

Courant de trace PCB/Capacité

Un courant continu agit comme source d'alimentation des PCB. En d'autres termes, le courant électrique circule à travers le câblage de la carte et la couche de cuivre tandis que les électrons vont directement à la batterie. Le traçage de circuit diffère d'un courant de trace en ce que les traces de PCB affichent comment les conducteurs et le câblage interagissent pour produire du courant.

Ensuite, considérez toujours un courant de trace PCB car, sans lui, vous ne générerez aucune puissance. Utilisez également des conducteurs et des isolants pour effectuer des calculs de courants électriques spécifiques (mesurés en ampères). Cependant, assurez-vous de ne pas remplacer l'alimentation PCB requise car cela pourrait provoquer un court-circuit.

Comment calculer l'espacement des traces de PCB ?

Connaître le paramètre de largeur ou d'espacement des traces de PCB est crucial dans sa conception de PCB. Par exemple, assurez-vous d'avoir une largeur de trace suffisante pour éviter des dommages tels qu'une surchauffe lors du transfert d'une quantité de courant attendue.

Types de calculatrices en ligne

Généralement, nous avons deux calculatrices en ligne qui aident à évaluer la largeur de la trace. Ils comprennent les IPC 2221 et 2152, développés par l'Association of Connecting Electronics Industries (ACEI). Ce sont les calculatrices standard utilisées dans les applications commerciales et industrielles.

Au début, l'association professionnelle a introduit la calculatrice IPC 2221. Malheureusement, il manquait plusieurs paramètres comme le matériau du panneau et l'épaisseur du panneau et, par conséquent, n'était pas parfait pour les calculs de largeur de trace.

Plus tard, après plusieurs études et expériences, ACEI a publié un calculateur plus efficace, IPC 2152, en 2009. Il avait ajouté des paramètres comme ;

• distinctions entre traces externes et internes, 
• emplacement de l'avion, 
• dissipateur de chaleur 
• épaisseur du panneau, 
• travail sur des PCB multicouches.

Calcul de la largeur de la trace

Indéniablement, le calcul des traces de largeur de PCB n'est pas facile. Ainsi, vous pouvez utiliser une table de largeur de trace pour calculer plus rapidement. En outre, vous pouvez utiliser une calculatrice en ligne pour les calculs.

Largeur de piste recommandée par l'IPC pour un circuit imprimé en cuivre de 1 oz et une élévation de température de 10 °C

Les aspects que vous devez prendre en compte pour obtenir un calcul précis incluent ;

La limite de courant maximale que votre PCB peut gérer. L'aspect limite prend en compte plusieurs facteurs tels que la température ambiante de la trace, la mesure, la température de la trace et l'épaisseur de la trace.

Ensuite, après avoir ajouté des nombres à votre calculatrice, vous obtiendrez les résultats. Normalement, les chiffres de largeur de trace comprennent ;

• résistance de trace mesurée en ohms,
• réduction de tension mesurée en volts,
• dissipation de puissance en watts,
• largeur en ampères, et
• température de trace mesurée en degrés Celsius.

Plus tard, collectez les détails d'entrée à partir de la fiche technique du PCB ou du PCB physique. Étant donné que les circuits imprimés sont compacts, vous aurez peut-être besoin d'un objectif pour obtenir les informations d'entrée.

Les détails sont sur l'affichage du circuit. Ainsi, vous ne vous engagerez pas dans des conjectures. De plus, la calculatrice n'effectue aucun calcul lorsqu'elle reçoit des mesures ou des chiffres imprécis.

Maintenant, vous pouvez utiliser la formule ci-dessous pour commencer vos calculs ;

I=k*ΔT^0,44*A^0,725

Par lequel ;

je’ =courant de trace PCB (toujours constant).

ΔT =changement de température.

A =Superficie de la section transversale de la trace de PCB.

En ce qui concerne la largeur, commencez par faire passer la section transversale du courant en toute sécurité, puis utilisez la formule ci-dessous ;

Zone [mils^2] =Courant/ Temp_Rise [deg. C]) ^ 0,44)) ^ (1/0,725)

Ensuite, trouvez l'épaisseur de la piste PCB pour le calcul de la largeur.

Largeur[mils] =Superficie[mils^2]/(Épaisseur[oz]*1,378[mils/oz])

Remarque :

Les concepteurs considèrent souvent la formule ci-dessus comme la norme de l'industrie et donc exacte. Soyez prudent lors de la réalisation du projet, car les formules peuvent ne pas s'adapter automatiquement à chaque conception.

Comment couper les traces de PCB ?

Vous aurez besoin d'un couteau, d'un grattoir pour PCB, d'une fraise et d'un tournevis pour casser/couper une trace de PCB, à condition qu'ils aient un bord tranchant.

(fraiseuse)

Tout d'abord, grattez ou mettez soigneusement au rebut la trace du circuit imprimé dans un mouvement de va-et-vient.

Ensuite, retirez la fine couche de traces de cuivre avec précision et lenteur. Il garantit que vous n'encourez aucun dommage aux traces environnantes lors de l'exécution de la tâche. De plus, le coin d'un tournevis peut rayer la trace lors de la coupe verticale.

Conclusion

Dans l'ensemble, les PCB constituent l'essentiel de notre éventail d'applications en électronique. Pour cette raison, il est essentiel de connaître les traces de circuits imprimés pour la longévité de votre PCB.

Nous espérons que le message vous a éclairé sur le traçage de circuits. N'hésitez pas à nous contacter si vous avez besoin de précisions ou si vous avez des questions.