KALKULATOR SZEROKOŚCI ŚCIEŻKI
Oblicz minimalną szerokość ścieżki PCB dla zadanego prądu i przyrostu temperatury wg IPC-2221A. Osobne wzory dla warstwy zewnętrznej i wewnętrznej.
Wprowadź parametry
1 oz ≈ 35 µm grubości gotowej miedzi po platerowaniu.
Typowe wartości: 10°C (konserwatywne), 20°C (standard), 30°C (graniczne, wymaga dobrego przepływu powietrza).
MINIMALNA SZEROKOŚĆ
≈ 11.8 mil
WZÓR IPC-2221A
IPC-2221A — Generic Standard on Printed Board Design— definiuje empiryczną zależność między przekrojem ścieżki a maksymalnym prądem przy zadanym przyroście temperatury:
A = (I / (k × ΔT0.44))1/0.725Warstwa zewnętrzna
k = 0.048
Lepsze chłodzenie przez konwekcję powietrza, więc dla tego samego prądu wystarczy węższa ścieżka niż na warstwie wewnętrznej.
Warstwa wewnętrzna
k = 0.024
Ścieżka otoczona dielektrykiem ma gorsze odprowadzanie ciepła — potrzeba ok. 2× większej szerokości dla tej samej obciążalności.
Praktyczne wskazówki
- Grubsza miedź = węższa ścieżka.Przejście z 1 oz na 2 oz pozwala zmniejszyć szerokość ścieżki dla tego samego prądu prawie o połowę — ale podnosi koszt produkcji o ~20–30%.
- Termiczne via mają znaczeniedla aplikacji wysokoprądowych (> 3 A). Zastosowanie matrycy via pod IC mocy obniża temperaturę spoiny o 10–20°C i pozwala wykorzystać wewnętrzne warstwy GND/Power jako miedziany radiator.
- Margines 20%— wzór IPC zakłada idealne warunki (statyczny prąd, brak komponentów obok, brak zakłóceń konwekcji). W praktyce dodawaj zapas.
- Pour copper(zalewa miedziana) zachowuje się inaczej niż wąska ścieżka — wzór IPC nie ma tu zastosowania, użyj symulacji termicznej.
Źródło: IPC-2221A — Generic Standard on Printed Board Design, §6.2 Conductor Width and Thickness, Figure 6-4. Wzór ważny dla ΔT ≤ 100°C i prądów stałych.
Powiązane usługi produkcyjne
Po obliczeniu szerokości ścieżki potrzebujesz montażu SMT i fabrykacji z miedzą dopasowaną do projektu.