配線幅に注意を払わずに完璧な PCB 設計を行うことはできません。 完璧な PCB 設計を考え出すには、あらゆる点でトレース幅を維持する必要があります。
この追求では、正確なトレース幅の決定を容易にするいくつかの要素に助けを求めることができます。 トレース幅の決定要因に飛びつく前に、トレース幅とその機能を理解することが重要です。
この投稿では、トレース幅について詳しく説明します。 それでは始めましょう!
PCB トレース幅とは何ですか?
トレース幅の目的は、ある部分から別の部分への信号を結合することです。 また、問題を回避するためにこれらの信号を安定させるのにも役立ちます。 さて、これらの部品は何でも構いません。
ピンからジャンクション、ワイヤに至るまで、スムーズな信号伝達は、正確なトレース幅を設定した場合にのみ行われます。 このため、トレース幅は PCB を設計する際に考慮すべき重要な要素となります。
また、温度が制限を超えた場合に PCB を保護するのにも役立ちます。 PCB トレースは、大量の電流と電気負荷を処理できる優れた耐久性を備えたワイヤのようなものです。
熱は、システムに大量の電流が流れると放散されます。 このためには、トレース幅が役に立ちます。 慎重に扱わないと、配線幅が不十分なため、PCB に回復不能な損傷が生じる可能性があります。
トレースが適切に機能するためには、いかなる種類の抵抗も必要ありません。 外部からの支援なしで PCB 部品を結合できます。 すべてが適切に配置されていることを確認するには、特定の PCB を設計するときに、電流、抵抗、および温度を決定する必要があります。
PCB 配線抵抗計算機とは何ですか?
この点では、トレースウィッシュ計算ツールが役立つことがわかります。 プリント基板の幅を正確に測定するために機能します。 これは、読み取り値が正確であることを確認するためにプログラミング言語を使用する複雑な装置です。
トレース幅は、完璧な PCB を開発するために重要であり、正確なトレース幅を得るには、トレース幅計算デバイスに依存する必要があります。
トレース幅を使用する主な利点の 1 つは、内部の重要なコンポーネントに大電流が流れるときに PCB の温度を調整できることです。
トレース幅計算ツールを使用する他の利点を確認してみましょう。
電圧変化、温度変化、電力損失、電流/抵抗の量など、複数の読み取り値を取得すると便利です。
このような計算機では量をアンペア単位で読み取ることもできるため、PCB の設計が容易になります。
アンペアで測定値を取得する場合は、電流経路の長さによって変化する可能性があることを知っておく必要があります。 電卓を使用する前にそのようなパラメーターを決定しないと、アンペア単位で正確な読み取り値をまったく得ることができません。
計算機は、事前に決定された係数に基づいて動作します。 トレース幅は PCB を保護し、基板自体に損傷を与えることなく電流の流れを調整します。
ボードの内部層は、外部に存在する層よりも広いトレース幅を持っています。 トレース幅は発生する熱に直接関係しており、内部層はトレース幅が外部層よりも広いため、より多くの熱を発生します。
PCB の 100% のセキュリティを確保するには、内部層のトレース幅に細心の注意を払うことが重要です。 プリント基板の加工時に過大な負荷がかかるためです。
PCB 配線抵抗計算機のアプリケーション
トレース幅計算ツールを使用すると、誤差の範囲が少なくなります。 最初に配線幅を計算しなければ、PCB は完璧なパフォーマンスを保証できません。 優れた PCB を設計する際に知っておく必要がある、この計算ツールの重要な用途がいくつかあります。
このような計算装置は、電流経路を妨げることなく、小さな配線幅から大きな配線幅まで簡単に測定できます。
この計算ツールを使用すると、最小限の労力で正確な測定値を取得するための係数を決定することもできます。
この計算ツールを使用して、PCB の内部層と外部層を読み取ることができます。
電卓で測定されたトレース幅は、電力のトレースや電力信号の使用例に役立ちます。
エレクトロニクス業界における PCB トレース抵抗計算機の種類
利用できるテラス幅計算ツールが 1 つしかないのではないかと疑問に思われるかもしれません。 それは真実ではない。 利用可能な計算機にはさまざまな種類があり、要件に応じて選択する必要があります。
これらは、すべての業界標準を満たす最先端の計算機です。 ただし、このセクションでは 2 つの典型的な計算機について説明します。
IPC 2221 PCB トレース抵抗カリキュレーター
IPC 2221 は数式に基づいて機能し、グラフを使用して測定値を記録します。 計算機は、I=kΔTbAc 方程式を使用して、適切な測定値を取得します。
この式に従うと、目に見えるトレースと内部トレースの K の量は異なります。 この方程式は、計算機が読み取り値を記録している領域ごとの温度変化も示しています。
この計算機を使用するときは、方程式に完全な値を追加する必要があります。 電流は最大 35 アンペアである必要があります。 温度変化は10℃から100℃の間に保ってください。 これらの値に注意しないと、結果はまったく正確になりません。
IPC 2152 PCB トレース抵抗計算機
これは別のタイプのトレース幅計算ツールです。 計算機は、前に説明したのと同様の方程式に基づいて動作します。 専門家は、PCB のトレース幅を記録する場合、このバリアントは前者よりも正確であると考えています。
このデバイスを使用する際には、さまざまな点に留意する必要があります。
この計算ツールから最良の結果を得るために決定する必要がある要素は次のとおりです。
- 通過する線路と銅板の間の距離
- PCBの熱伝導率
- コンポーネントを通過する電流の量
- 通過する線路の太さ
PCB 配線抵抗計算ツールを選択する際の考慮事項
PCB のトレース幅は、エラーが発生した場合にパフォーマンスに悪影響を与える可能性があることは明らかです。 わずかな障害の可能性を排除し、正確な結果を保証するために役立つ要素がいくつかあります。
1. シグナルインテグリティ
ほぼすべての PCB のデジタル配線には、トレース幅に関する一連の事前定義されたデータがあります。 ただし、このデータはボードのサイズによって異なる場合があります。 インピーダンスネットを考慮してください。
PCB の層の積層に従ってトレース幅を記録する必要があります。 一方、アナログ配線を検討している場合、その配線幅は常に異なります。 後で最良の読み取り値を得るために、混雑したスペースではトレース幅を小さくしてみてください。
2. プリント基板の製造
場合によっては、PCB を製造する必要があります。 トレース幅に十分な余裕を持たせると、はるかに簡単になります。 また、より多くのスペースがあり、トレース ワイヤが分離されている場合は、エッチングが容易になります。
したがって、手間をかけずに PCB を製造したい場合は、常にトレースを広く保つようにしてください。 トレースが長い場合、短いトレースよりも許容範囲が大きくなります。
3. 電源と接地の配線
トレースは、電源およびグランドの配線に主に使用されます。 この場合、これらのワイヤに大電流を流すことができるように、トレースを長くする必要があります。 薄いトレースはより敏感であり、熱によって簡単に損傷する可能性があり、将来的に問題が発生する可能性があります。
また、内部層のトレースは、より多くの熱を放散できるように大きくする必要があります。 電源に使用する場合、トレース ワイヤは、大電流が干渉せずに通過できるように十分な幅を持たせる必要があります。
最後の発言
PCB トレース計算ツールは、PCB の設計において非常に役立ちます。 温度変化、電圧変化、電力変化などを正確に読み取ります。
これで、PCB 設計にとってトレース幅が重要である理由と、PCB やその他のアプリケーションの計算デバイスを使用してトレース幅を維持する方法について明確に理解できました。
