Rastreo de PCB | Lo que necesita saber

PCB La tecnología de trazas es la base del diseño electrónico moderno. Las vías o trazas en una placa de circuito impreso (PCB) que conectan los componentes son los PCB rastros, la sangre vital de una PCB. PCB Las pistas de circuito impreso (PCB) son una parte crucial del dispositivo electrónico que influye en su fiabilidad, funcionalidad y rendimiento. Además, desempeñan un papel importante en la definición de las características eléctricas de un circuito en proyectos de ingeniería. Un diseño adecuado permite mitigar las interferencias electromagnéticas, mejorar la gestión térmica y reducir la pérdida de señal.

Las técnicas de ensamblaje adecuadas garantizan el óptimo funcionamiento de estas complejas pistas. Esta guía aborda todos los aspectos de PCB rastros. Cubre los conceptos básicos de PCB trazas, cálculos, consejos de diseño y mejores prácticas de PCB traza tanto si eres un principiante como un ingeniero experimentado.

¿Qué es la traza de PCB?

Una traza es una delgada vía conductora de cobre. Es como una pequeña carretera en un mapa que tiene señales eléctricas que guían su camino. Transfieren electricidad de un punto a otro. Conectan componentes como circuitos integrados, condensadores y resistencias. Y estas partes no se comunicarían correctamente sin trazas. Por lo tanto, el circuito completo no funcionaría.

Ahora, analicemos algunos conceptos básicos de PCB rastrear. 

Conceptos básicos de las trazas de PCB

Si eres diseñador o ingeniero, debes conocer los conceptos básicos de PCB trazas para crear placas de circuito impreso altamente funcionales. Además, dominar los conceptos básicos puede hacer que los procesos sean eficientes y avanzados.dy diseños electrónicos confiables, según lo exige la tecnología moderna. Estos incluyen:

Material traza: El cobre se usa ampliamente en trazas de PCB porque es un excelente conductor y rentable..

PCB Ancho de seguimiento: Es el ancho de la pista de cobre. Es importante que el ancho de la pista coincida con la corriente que fluye, ya que evita el sobrecalentamiento y posibles fallos.

PCB Grosor de la traza: Es el espesor de la capa de cobre. El espesor de la traza está directamente relacionado con la corriente que transporta.

PCB Resistencia a trazas: Cada traza tiene una pequeña resistencia que se combinas Para dar la resistencia total del circuito. Una resistencia baja significa una funcionalidad óptima.

Enrutamiento y espaciado: El enrutamiento de las pistas debe minimizar las curvas cerradas, ya que pueden aumentar la resistencia o causar reflexiones de la señal. Además, el espaciado entre las pistas es importante para evitar cortocircuitos y diafonía.

Vía conexiones: Las vías conectan las trazas entre diferentes capas de un PCB.

Comprensión de los parámetros clave de las trazas de PCB

Anteriormente se presentaron sistemáticamente algunos conocimientos básicos sobre las trazas de PCB. A continuación, se detallarán los aspectos del espesor de las trazas de PCB y su calculadora.

PCB Espesor de traza

PCB El espesor de traza es el espesor de la capa de cobre que compone las trazas. Por eso, también se conoce como espesor de cobre o peso de cobre. Generalmente se especifica en onzas por pie cuadrado (oz/ft²). Estándar común PCB Los espesores son:

· 0.5 oz/pie² (17.5 μm)

· 1 onza/pie² (35 μm)

· 2 onza/pie² (70 μm)

El cobre más grueso permite una menor resistencia y una mayor capacidad de conducción de corriente. Se utiliza comúnmente para trazas de potencia y aplicaciones de alta corriente. Puede ser más pesado. en un parche de bolsillo sin embargo.

Una tabla resumen del espesor de trazas de PCB

PCB Corriente de traza

La corriente continua (CC) se utiliza en una PCB Fuente de corriente para asegurar un flujo de corriente uniforme. La corriente de traza de PCB se refiere a la cantidad de corriente que una traza puede transportar de forma segura. Se diferencia del cableado convencional debido a las limitaciones del ancho de la traza y el grosor del cobre. Si no hay corriente en ningún punto dado... PCB, no hay energía y los componentes no funcionarían bien.

Una tabla resumen de corriente de traza de PCB

Funcion de PCB Las huellas

El aprendizaje de las funciones de las trazas de PCB también es muy importante. PCB servicio de rastreos como una vía eléctrica que conecta varias partes de un PCBAdemás, desempeñan otras funciones vitales, entre ellas:

· Las trazas de PCB transmiten señales eléctricas (ya sean digitales, analógicas o de alta velocidad) entre componentes. 

· Distribuyen energía desde la fuente de alimentación a diferentes partes del circuito.

Las pistas de tierra conectan los componentes a las patillas de tierra. Un buen diseño de las pistas es fundamental para evitar bucles de tierra y reducir el ruido.

· En circuitos de alta velocidad, PCB Las trazas ayudan a mantener la impedancia de la ruta de transmisión de la señal.

Las trazas también contribuyen a la disipación del calor. Los diseños sensibles al calor pueden tener trazas térmicas especiales o disipadores de calor conectados a la... PCB para evitar el sobrecalentamiento.

PCB Consideraciones sobre el diseño de trazas

Para garantizar la estabilidad funcional y la fiabilidad a largo plazo del equipo, es fundamental un diseño razonable de las pistas de PCB. Ya sea para el enrutamiento de la fuente de alimentación o el enrutamiento de señales de alta velocidad, se debe priorizar la consideración de parámetros clave como el ancho de la pista de PCB, el grosor de la pista de cobre y la capacidad de conducción de corriente. A continuación, se resumen algunos puntos clave del diseño de pistas de PCB:

1. Ancho de traza y espesor del cobre

El ancho y el grosor de la pista de cobre afectan directamente su capacidad para transportar corriente y disipar calor. Si bien un cableado más delgado puede ahorrar espacio, aumentará la resistencia y será propenso al sobrecalentamiento. Por lo tanto, el ancho de pista estándar debe determinarse en función de la demanda de corriente, el grosor del cobre y el aumento de temperatura admisible para lograr un equilibrio entre espacio y rendimiento.

2. Capacidad de transporte de corriente

Las trazas deben diseñarse razonablemente de acuerdo con los requisitos actuales de las trazas de la PCB para garantizar que las trazas de la placa de circuito no experimenten caídas de voltaje o daños térmicos cuando funcionen con la corriente diseñada.

3. Resistencia e integridad de la señal

Cuanto más largo y delgado sea el cable de traza, mayor será su resistencia. Es necesario aprender a usar la calculadora de resistencia de trazas de PCB para optimizar la longitud, el ancho y el material de las trazas a fin de mantener la integridad de la señal y reducir la EMI. Una resistencia excesiva no solo provoca pérdida de energía, sino que también puede causar fluctuaciones de voltaje y problemas de sincronización en circuitos de alta velocidad.

4. Calculadora de enrutamiento de PCB

Aprenda a usar la calculadora para trazas de PCB. Aprender a usar estas calculadoras simplifica el proceso de diseño. Estas calculadoras integran funciones de cálculo de ancho de traza de PCB, cálculo de corriente de traza de PCB y estimación de resistencia. Con estas herramientas, podemos determinar con rapidez y precisión los parámetros del cableado según los requisitos eléctricos y las condiciones ambientales, mejorando así la eficiencia del diseño.

A continuación se presentan algunas fórmulas de cálculo relacionadas con el trazado de PCB.

Calculadora de trazas de PCB

Diferentes calculadoras de trazas de PCB calculan las especificaciones de las trazas de PCB. Estas especificaciones incluyen el ancho, la corriente, la resistencia y la impedancia de la traza. A continuación, se explica la sección de estas calculadoras:

Calculadora de ancho de trazo de PCB

Calcula el ancho de la traza. El siguiente es el protocolo para calcularlo:

En primer lugar, el área se calcula utilizando la siguiente fórmula.

En segundo lugar, se calcula el ancho. La fórmula para calcularlo se muestra a continuación.

Para capas internas IPC-2221: k = 0.024, b = 0.44, c = 0.725

Para capas externas IPC-2221: k = 0.048, b = 0.44, c = 0.725

Donde k, b y c son constantes resultantes del ajuste de curvas a las curvas IPC-2221. Además, existen múltiples calculadoras de ancho de pista de PCB disponibles en línea. Por lo tanto, puede usar cualquiera de ellas para calcular el ancho de pista fácilmente.

Calculadora de corriente de traza de PCB

Una calculadora de corriente de traza de PCB ayuda a determinar cuánta corriente puede transportar de forma segura una traza de PCB. Puede usar una calculadora de corriente de traza en línea o seguir las fórmulas de las normas IPC. Para principiantes, usar una herramienta en línea es más fácil y accesible. Aquí está la fórmula para calcular la corriente de traza:

Lugar:

I es la corriente máxima;

W es el ancho de la traza;

T es el espesor de la traza; y

K, m y n son las constantes.

Calculadora de resistencia de trazas de PCB

No creemos que sea necesario explicar qué hace la calculadora de resistencia de trazas de PCB, pero por si acaso, calcula la resistencia de las trazas en las PCB. Existen varias calculadoras en línea, pero puedes hacerlo manualmente usando la fórmula dada.

R = ρL/TW (1 +α(Tamb−25°C)

Lugar:

L es la longitud de la traza;

T es el espesor de la traza;

W es el ancho de la traza;

R es la resistencia; y Tamb es la temperatura ambiente.

Calculadora de impedancia de trazas de PCB  

La calculadora de impedancia de trazas de PCB facilita el diseño inicial, ya que permite al usuario introducir parámetros básicos y obtener una impedancia calculada según el estándar IPC-2141. Existen varias calculadoras en línea disponibles, pero también puede usar la siguiente fórmula para calcular la impedancia.

Reparación de trazas de PCB

También debería aprender a reparar problemas de trazas de PCB, ya que es igualmente importante. Si su fuente de alimentación presenta problemas como ruido inusual o fallos en la pantalla, necesita reparar las trazas de PCB. Asegúrese también de tener un kit de reparación de trazas de PCB. A continuación, encontrará una guía con todos los pasos para la reparación de trazas de PCB:

· En el primer paso, localice la pista dañada en la PCB.

Retire con cuidado la pista dañada con una herramienta de corte. Tenga cuidado de no dañar los componentes cercanos.

· Limpie el área dañada hasta que muestre un color cobre y aplique soldadura en las regiones expuestas.

Utilice un bolígrafo de limpieza con disolvente o una toalla de papel para limpiar la zona a reparar y eliminar los residuos. Después, aplique fundente a la pista existente y utilice un soldador para soldar ambas secciones de la pista.

· Seleccione un cable de reemplazo adecuado que esté en buen estado y del tamaño apropiado.

· Estañe los extremos del cable de repuesto.

· Si el cable de reemplazo elegido es adecuado, retire el aislamiento de ambos extremos y suéldelo en su lugar.

En el siguiente paso, suelde un extremo del cable de repuesto. Para añadir más, asegúrese de que una sección del cable nuevo se superponga a la pista existente al menos dos veces el ancho de la pista de la PCB. Fije el cable con la cinta y aplique fundente en la superposición. Ahora suelde el cable y únalos.

· Ahora, dé forma al cable de forma flexible según los requisitos y necesidades específicas.

· Asegúrese de fijar el cable de forma segura a la superficie de la placa de circuito usando adhesivo o cinta.

· Por último, suelde el otro extremo del cable de repuesto.

Después de soldar, complete el proceso de reparación y asegúrese de que la conexión sea normal. Limpie cualquier mancha o residuo restante.

Conclusión

En resumen, diseñar una pista de PCB requiere atención y planificación minuciosa, e incluso pequeños errores pueden causar grandes problemas. Como sabe, cada proyecto es diferente, por lo que lo ideal para uno puede no ser adecuado para otro. Por lo tanto, considere sus necesidades específicas, como si está diseñando para datos de alta velocidad o para manejar grandes corrientes. Luego, elija un diseño de pista según la finalidad del circuito.

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