PCBプロトタイプのトレース幅と間隔の要件は何ですか？

ちょっと、そこ！ PCBプロトタイプのサプライヤーとして、私はしばしばトレース幅と間隔の要件について尋ねられます。これらを正しく取得すると、PCBのパフォーマンスが発生または壊れる可能性があるため、これは重要なトピックです。それでは、飛び込んで、あなたが知っておくべきことについて話しましょう。

トレース幅を理解する

まず、トレース幅とは正確には何ですか？さて、電気信号を運ぶのはPCB上の銅線の幅です。それをあなたの電子が移動するための「道」と考えてください。適切なトレース幅は、電流などの容量、信号の完全性、さらにはPCBの全体的なコストなどに影響するため、非常に重要です。

トレース幅が狭すぎると、大量の電流を処理できません。これにより、過熱につながる可能性があります。これにより、コンポーネントが損傷したり、PCBが誤動作したりする可能性があります。一方、トレース幅が広すぎる場合、必要以上に銅を使用しています。これにより、コストが増加するだけでなく、PCBのスペースが増えます。これは、コンパクトなデザインに取り組んでいる場合に問題になる可能性があります。

適切なトレース幅を把握するには、いくつかの要因を考慮する必要があります。最も重要なのは、トレースが運ぶ電流の量です。式またはオンライン計算機を使用してこれを決定できます。たとえば、電源のような高い現在のアプリケーションを扱っている場合、より広いトレースが必要です。しかし、低電流信号の場合、マイクロコントローラー回路のように、狭いトレースは正常に行われます。

別の要因は、使用しているPCB素材のタイプです。異なる材料には異なる熱特性があり、トレースが消散できる熱に影響を与える可能性があります。たとえば、高熱導電率基板を持つPCBは、標準のFR -4ボードと比較して、同じ量の電流に対してより狭いトレースを処理できます。

間隔の要件をトレースします

それでは、トレース間隔について話しましょう。トレース間隔は、PCB上の隣接するトレース間の距離です。トレース間の電気干渉を防ぐのに役立つため、トレース幅と同じくらい重要です。

痕跡が近づきすぎると、容量性と誘導結合のリスクがあります。容量性結合により、痕跡間で望ましくない信号が伝達される可能性があり、信号の歪みにつながる可能性があります。誘導結合は、近くの痕跡を妨げる磁場を作成し、信号の品質にも影響を与える可能性があります。

これらの問題を回避するには、適切なトレース間隔を維持する必要があります。最小トレース間隔は、通常、PCBサプライヤーの製造能力によって決定されます。ほとんどのPCBメーカーは、約4〜6ミル（0.1〜0.15 mm）の最小トレース間隔を処理できますが、これは設計の複雑さとPCBのタイプによって異なる場合があります。

製造制限に加えて、トレース間の電圧も考慮する必要があります。電圧が高いほど、アークや故障を防ぐために、より多くの間隔が必要です。たとえば、低電圧信号トレースの隣に高い電圧電力トレースがある場合、電気の問題を避けるために分離する必要があります。

設計ルールと標準

PCBのプロトタイプを設計するときは、いくつかの業界（標準設計ルール）に従うことをお勧めします。これらのルールは長年の経験と研究に基づいており、PCBが確実に機能するようにするのに役立ちます。

広く使用されている標準の1つは、IPC標準です。 IPC（Association Connecting Electronics Industries）は、Trace幅と間隔の推奨事項を含む、PCB設計に関する一連のガイドラインを公開しています。これらのガイドラインに従うことにより、PCBが電気テストに合格し、パフォーマンス要件を満たす可能性を高めることができます。

ただし、これらは単なるガイドラインであることに注意してください。場合によっては、特定のアプリケーションに基づいてそれらから逸脱する必要がある場合があります。たとえば、高速設計に取り組んでいる場合、信号の整合性を確保するために、より保守的なトレース幅と間隔値を使用する必要がある場合があります。

実際の - 世界の例

これらの概念をよりよく理解するために、いくつかの本当の - 世界の例を見てみましょう。 aのPCBを設計しているとしますクーラーマスターCPUロープロファイル。これは低いプロファイルCPUクーラーなので、スペースはプレミアムです。小さなPCBのすべての必要な回路に適合するには、トレース幅と間隔のバランスを慎重にバランスさせる必要があります。

ファンモーターに電力を供給するパワートレースの場合、過熱せずに電流を処理するのに十分な幅であることを確認する必要があります。しかし、同時に、他のトレースやコンポーネントのために十分なスペースを残す必要があるため、それらをあまりにも広くすることはできません。したがって、電源にはわずかに広いトレースと、制御信号に狭いトレースを使用する場合があります。

別の例は、あなたが関与するプロジェクトに取り組んでいる場合ですスチールおよびステンレス鋼の精度で失われたワックス投資キャスティング。この場合、PCBを使用して、鋳造プロセスでいくつかのセンサーまたはアクチュエーターを制御している可能性があります。 PCBは、鋳造施設の過酷な環境に信頼性が高く、耐えることができる必要があります。特に高電圧または高周波数信号が存在する場合、干渉を防ぐために、トレース間隔に特に注意を払う必要があります。

そして、aのPCBを設計している場合車両用の3D印刷機スペア、PCBがさらされる機械的振動と温度の変動を考慮する必要があります。これには、PCBの長期的な信頼性を確保するために、より広いトレースとより寛大な間隔を使用する必要がある場合があります。

結論

結論として、PCBプロトタイプを成功させるには、トレース幅と間隔を正しく取得することが不可欠です。電流、電圧、PCB材料、製造機能などの要因を慎重に検討する必要があります。業界の基準に従って常識を使用することにより、パフォーマンス要件を満たし、コストをかけるPCBを設計できます - 効果的です。

PCBプロトタイプを設計しており、トレース幅と間隔のサポートが必要な場合、またはPCB製造について他に質問がある場合は、お気軽にご連絡ください。私たちはあなたにすべての段階を支援するためにここにいます。あなたが小さなプロジェクトに取り組んでいる愛好家であろうと、複雑なシステムを設計するプロのエンジニアであろうと、私たちはあなたのPCBプロトタイプを成功させるための専門知識とリソースを持っています。調達プロセスを開始するには、特定のニーズを満たす方法について説明しましょう。

参照

• IPC -2221A：印刷されたボード設計の一般的な標準
• プリントサーキットボード用の製造可能性ハンドブック用のデザイン