Anchura mínima de trazado de PCB con componentes SMD y problema de Autorouter

Question

Me gustaría recibir algunas sugerencias sobre la anchura de las trazas de mi placa de circuito impreso. Estoy utilizando algunos componentes SMD (ATmega328p TQFP32 y FT232), la alimentación principal es de 5VDC a un máximo de 2A. También utilizo un módulo ESP Wi-Fi, pero el consumo máximo de corriente será inferior a 2A.

El fabricante de mi placa de circuito impreso dice que la anchura mínima de la traza debe ser de 16 mils con un espesor de cobre de 105um.

He utilizado una calculadora en línea y recomienda utilizar una anchura de 7 mil para las trazas externas de la PCB (mi PCB utilizará sólo dos capas).

Entonces, ¿está bien fijar 16 mils para las trazas?

Gracias y perdón si la pregunta parece demasiado estúpida.

Este es el resultado del autorouter Eagle y como se puede ver el problema está en los componentes SMD. Creo que es porque las trazas son todavía demasiado anchas para los pines de los componentes SMD.

Answer 1

La recomendación de 7 mil es un mínimo para evitar el calentamiento excesivo de una corriente de 2 A. Una traza más ancha no supone ningún problema.

El reto consistirá en crear huellas para sus piezas SMD de paso bastante fino que puedan fabricarse con su gran cantidad de cobre necesaria.

Answer 2

Siempre se puede utilizar una traza más ancha, siempre que sea posible realizar las huellas y el espaciado necesarios para las piezas y el diseño. Probablemente también quieran que los espacios sean de 16 mils, o quizá sea posible un poco más ajustado dependiendo de cómo funcione su proceso de grabado.

Eso es un poco grueso- tu TQFP-32 tiene pines de 0.8mm de paso (asumiendo que es la parte de paso más ajustado) por lo que tu ancho de pista y espacio debería ser mejor que 15.7 mils solo para llegar al encapsulado, el ancho óptimo del pad podría ser un poco diferente (mi generador conforme a IPC dice 0.55mm de ancho, que son 21.6 mils, por lo que el espacio será menor de 10 mils). Compruebe con su proveedor que el espacio está bien.

El principal problema es que cuando se especifica cobre muy grueso (3 oz = 105um es relativamente grueso) el proceso de grabado limita lo estrechas que pueden ser las trazas y lo estrechos que pueden ser los espacios debido al socavado o al grabado no ortogonal.

También podrías encontrar un proveedor mejor - uno que yo he usado permite (para Cu de 3 onzas) pistas y espacios de 10 mil que está (sólo) bien, o ir al cobre más común de 2 onzas o 1 onza y ampliar tus trazas de potencia. Usted definitivamente ahorrar un poco de dinero y tener más opciones.

Answer 3

Por lo general, los requisitos no los establece el fabricante de la placa de circuito impreso, sino usted.

Cuando las trazas son pequeñas surgen dos problemas:

1) Más resistencia, esto causa pérdida de potencia, también "crea" una resistencia que no estaba en su esquema que puede causar un funcionamiento no deseado. Asegúrese de que la resistencia no será un problema para su diseño (por pequeña que sea).

2) Autocalentamiento por pérdida de potencia, aunque relacionado con la resistencia, el calor extra en tu placa puede crear un problema para los componentes o incluso para tu placa. Si el aumento de temperatura es demasiado elevado (~100C) puede provocar la delaminación de las capas. Decenas de grados más y la placa empezará a quemarse. Asegúrese de que su pérdida de potencia no va a causar un aumento de temperatura destructivo.

La segunda cosa a tener en cuenta es cuánto tiempo va a ser el dibujo de los 2A de potencia, es una clasificación de corriente máxima o una clasificación de potencia media, si sólo dibuja 2A para 1s cada minuto más o menos, su potencia media será menor y puede ser considerado de manera diferente en una situación de aumento de la temperatura. Si consume 2A todo el tiempo, el tamaño de la traza será mayor.

La otra cosa a tener en cuenta es el tamaño de la placa, si tienes mucho espacio, haz las trazas más grandes y no te preocupes por los cálculos. Si el tamaño de tu placa es realmente un factor limitante, entonces utiliza un mayor peso de cobre que haga las pistas más altas y reduzca la resistencia.

En cuanto a las almohadillas SMT, son lo que son y tienen el tamaño adecuado. Usted puede ejecutar trazas más grandes en una almohadilla más pequeña para reducir la resistencia, darse cuenta de que más cobre alrededor de una almohadilla puede hacer que sea más difícil de soldar, ya que absorbe el calor de la pieza cuando se suelda lo que puede hacer que sea más difícil de prototipo a mano.