Panduan Definitif Desain PCB: Traksi Sirkuit
PCB adalah komponen listrik yang berfungsi sebagai blok bangunan dalam rangkaian listrik dan perangkat elektronik. Beberapa contoh PCB dapat mencakup papan sirkuit kecepatan tinggi yang sangat kompleks, papan multilayer, papan sirkuit fleksibel, dll.
Kemudian, kita memiliki istilah lain yang terkait dengan PCB, yaitu circuit trace. Traksi PCB adalah sistem dan oleh karena itu membutuhkan presisi dan desain yang maksimal untuk berfungsi dengan cukup, seperti yang akan kita lihat dalam artikel hari ini.
Apa Itu Circuit Trace?
Circuit trace adalah jaringan jalur konduktif seperti sekring, lapisan tembaga, dan insulasi yang menghubungkan komponen PCB secara listrik. Ketika ada trace papan sirkuit yang tidak konsisten, perangkat elektronik, khususnya jalur sirkuitnya, akan mengalami gangguan.
Circuit electric trace
Selanjutnya, ini memastikan aliran arus listrik memiliki sedikit atau tidak ada resistansi trace. Resistansi dalam beberapa aplikasi sering menghasilkan dissipasi panas yang merusak komponen. Ketika tidak ada resistansi listrik, aliran panas terjadi dari area suhu tinggi ke area suhu rendah.
Kebalikan Trace Sirkuit
Pernahkah Anda bertanya-tanya mengapa desainer elektronik sangat menghormati ketebalan trace sirkuit?
Ketebalan trace mempertahankan keseimbangan PCB, yang berkontribusi pada fungsi papan yang lebih baik. Gagal untuk mempertimbangkan ketebalan trace dapat membawa beberapa tantangan papan.
Ketebalan trace bervariasi dengan jenis papan PCB. Misalnya, ada papan multilayer, double-sided, dan single-sided. Selain itu, ketebalan akan tergantung pada versi PCB yang digunakan.
Terakhir, sebagian besar PCB memiliki rentang ketebalan trace mulai dari 0,008 hingga 0,240 inci.
Contoh tingkat ketebalan trace
Arus/Kapasitansi Trace PCB
Arus langsung bertindak sebagai sumber daya PCB. Dengan kata lain, arus listrik mengalir melalui kabel papan dan lapisan tembaga sementara elektron langsung menuju baterai. Circuit tracing berbeda dari trace current dalam hal trace PCB menampilkan bagaimana konduktor dan kabel berinteraksi untuk menghasilkan arus.
Kemudian, selalu pertimbangkan trace arus PCB karena tanpa itu, Anda tidak akan menghasilkan daya apa pun. Juga, gunakan konduktor dan isolator untuk melakukan perhitungan arus listrik tertentu (diukur dalam Amper). Namun, pastikan Anda tidak melebihi daya PCB yang diperlukan karena dapat menyebabkan rangkait pendek.
Cara Menghitung Jarak Trace PCB?
Mengetahui parameter lebar atau jarak trace PCB sangat penting dalam desain PCB. Misalnya, pastikan Anda memiliki lebar trace yang cukup untuk mencegah kerusakan seperti panas berlebih saat mentransfer jumlah arus yang diharapkan.
Jenis kalkulator online
Secara umum, kita memiliki dua kalkulator online yang membantu mengukur lebar trace. Mereka adalah IPC 2221 dan 2152, yang dikembangkan oleh Asosiasi Industri Pengkabelan Elektronik (ACEI). Mereka adalah kalkulator standar yang digunakan dalam aplikasi komersial dan industri.
Pada awalnya, asosiasi perdagangan memperkenalkan kalkulator IPC 2221. Sayangnya, ia kurang beberapa parameter seperti bahan papan dan ketebalan papan dan oleh karena itu tidak sempurna untuk perhitungan lebar trace.
Nanti, setelah beberapa studi dan eksperimen, ACEI merilis kalkulator yang lebih efisien, IPC 2152, pada tahun 2009. Ia menambahkan parameter seperti;
- perbedaan di antara trace eksternal dan internal,
- lokasi plane,
- heat sink,
- ketebalan papan,
- bekerja pada PCB multilayer.
Menghitung Lebar Trace
Tidak dapat diingkari, menghitung lebar trace PCB tidak mudah. Jadi, Anda dapat menggunakan tabel lebar trace untuk menghitung lebih cepat. Juga, Anda dapat menggunakan kalkulator online untuk perhitungan.
Lebar jejak yang direkomendasikan IPC untuk PCB tembaga 1 oz dan kenaikan suhu 10°C
Aspek yang harus Anda pertimbangkan untuk mendapatkan perhitungan yang akurat meliputi;
Batas arus maksimum yang dapat ditangani PCB Anda. Aspek batas mempertimbangkan beberapa faktor seperti suhu lingkungan trace, pengukuran, suhu trace, dan ketebalan trace.
Kemudian, setelah menambahkan angka ke kalkulator Anda, Anda akan mendapatkan hasilnya. Biasanya, angka lebar trace mencakup;
- resistansi trace diukur dalam ohm,
- reduksi tegangan diukur dalam volt,
- dissipasi daya dalam watt,
- lebar dalam amps, dan
- suhu trace diukur dalam Celsius.
Nanti, kumpulkan detail input dari datasheet PCB atau PCB fisik. Karena papan sirkuit kompak, Anda mungkin membutuhkan kanta loupe untuk mendapatkan informasi input.
Detailnya ada pada tampilan sirkuit. Jadi, Anda tidak akan terlibat dalam tebakan-tebakan. Selain itu, kalkulator tidak melakukan perhitungan apa pun saat menerima pengukuran atau angka yang tidak tepat.
Sekarang, Anda dapat menggunakan rumus di bawah ini untuk memulai perhitungan Anda;
I=k*ΔT^0.44*A^0.725
Di mana;
I = arus trace PCB (selalu konstan).
ΔT = perubahan suhu.
A = luas penampang trace PCB.
Untuk lebar, pertama, dapatkan luas penampang arus untuk melewati dengan aman, lalu gunakan rumus di bawah ini;
Area [mils^2] = (Current/ Temp_Rise [deg. C]) ^ 0.44)) ^ (1/0.725)
Selanjutnya, temukan ketebalan trace PCB untuk perhitungan lebar.
Width[mils] = Area[mils^2]/(Thickness[oz]*1.378[mils/oz])
Catatan;
Desainer sering menganggap rumus di atas sebagai standar industri dan oleh karena itu akurat. Hati-hati saat melakukan proyek karena rumus mungkin tidak secara otomatis cocok dengan setiap desain.
Cara Memotong Trace PCB?
Anda akan membutuhkan pisau, scraper PCB, alat milling, dan obeng untuk memutus/memotong trace PCB, asalkan mereka memiliki tepi yang tajam.
(milling machine)
Pertama, garuk atau cabut trace PCB secara hati-hati secara bolak-balik.
Setelah itu, hapus lapisan tipis jejak tembaga secara akurat dan lambat. Ini memastikan Anda tidak mengalami kerusakan pada trace di sekitar saat melakukan tugas. Juga, sudut obeng dapat menggaruk trace saat memotong secara vertikal.
Kesimpulan
Secara keseluruhan, PCB membentuk sebagian besar aplikasi kami dalam elektronik. Untuk alasan itu, penting untuk mengetahui tentang trace sirkuit cetak untuk umur panjang PCB Anda.
Kami harap postingan ini telah memberkati Anda tentang circuit tracing. Silakan hubungi kami jika Anda membutuhkan klarifikasi atau memiliki pertanyaan.
