Cálculo de Largura de Trilha PCB: Guia Profissional para Largura de Traço

Se você já trabalhou com PCB, notou as camadas de cobre correndo de um ponto a outro. Mas já se perguntou se sua espessura importa? Bem, se sim, este artigo é feito sob medida para você.

Continue lendo para entender os fundamentos da largura de trilha e sua essência em placas PCB.

O que é largura de trilha?

Fig 1: Uma PCB mostrando as trilhas

A trilha é a camada ativa/caminho condutor de traço de cobre conectando um ponto a outro em uma PCB. Você também pode encontrá-la chamada de traço de PCB. Enquanto isso, a largura da trilha é diretamente proporcional à espessura do traço de cobre.

Normalmente, você encontrará a largura da trilha dada em milímetros (mm). Além disso, o parâmetro é essencial para determinar a classe de padrão da placa.

Uma camada de sinal comum transmitirá eficientemente em um valor de largura de trilha de aproximadamente 0,150 milímetros ou 6 mil.

Cálculo da Largura de Traço

Fig 2: Você pode calcular a largura de traço da PCB

Observe que a trilha de espessura da PCB opera como um resistor. Portanto, quanto mais estreita e longa ela for, maior a resistência. Ilustraremos como deduzir a resistência do traço e a largura do traço da PCB.

Primeiro, você pode calcular a corrente permitida através desta fórmula.

I é a Corrente Elétrica, Delta T é a variação de temperatura, enquanto A é a área de seção transversal da trilha. Portanto, reescreva a equação acima para largura de trilha e torne a área de seção transversal o assunto da fórmula. Aqui está a equação final após o rearranjo.

Por fim, agora você pode calcular a largura da trilha da PCB através da equação abaixo.

Lembre-se, as fórmulas acima são aplicáveis em trilhas com corrente de 0 a 35 Amps e variação de temperatura entre 10 e 100 graus Celsius.

Dicas de Design para Largura de Trilha

Fig 3: Você precisa manter uma largura mínima de trilha específica

Você deve ser guiado pela especificação de design e pela corrente que passará pelas trilhas durante o processo de design.

Mas, sempre garanta que você tenha uma largura mínima de trilha de roteamento de 1,0mm por Amp. Tal largura será o melhor ajuste para uma espessura de cobre de 1,0oz/ft2. Idealmente, o traço de cobre na maioria das PCBs tem esta espessura.

No entanto, devido a condições particulares de aplicação, você pode não optar por esta largura em alguns casos. Usar uma calculadora de largura de trilha seria de grande ajuda em tais cenários. Também, durante o design, garanta que a largura não seja tão larga que interfira com trilhas próximas para evitar curto-circuitos.

Largura de Trilha Kicad: Como Alterar?

Fig 4: Você pode alterar a Largura de Trilha Kicad nas configurações

A versão 5.1.8 do KiCad tem uma largura de traço padrão de 0,250 milímetros ou 9,84 mils. Embora ainda seja uma largura viável, é relativamente fina e propensa a quebrar. Portanto, espessura adicional de cobre é necessária. Idealmente, podemos expandi-la para uma largura de aproximadamente 0,500 milímetros ou 19,69 mils.

Tal espessura é ideal para transferência de carga de potência e trilhas de sinal.

No entanto, você ainda pode ir abaixo deste valor se seu design de ferramenta exigir. Apenas não vá abaixo do padrão 0,250mm.

Aqui estão os principais passos para alterar a espessura da trilha PCB:

Clique em "PCBNew" e selecione o dropdown de alteração de largura.

Então, escolha editar "tamanhos pré-definidos".

Em seguida, selecione "Trilha e Vias" na janela subsequente, e da coluna, clique no botão +.

Você será solicitado a inserir um valor. Escreva 0.500 e pressione "Enter".

Por fim, confirme se você inseriu os valores corretos específicos da camada verificando o dropdown de largura. Se você fez tudo corretamente, deve aparecer no dropdown.

Observe que o KiCad às vezes pode voltar ao valor 0.250mm. Assim, fique atento e altere o valor sempre que ele mudar.

Também confira a diferença na espessura do Cu-Foil no diagrama abaixo.

Conclusão

Fornecemos uma revisão sistemática e meta-análise da largura de trilha. Assim, você está pronto para prosseguir nesta disciplina. Para mais informações sobre este tópico, simplesmente entre em contato.