संदर्भ शीट
PCB डिज़ाइन नियम
ट्रेस चौड़ाई और करंट, दूरी, रिंग, ड्रिल, कॉपर वज़न
PCB डिज़ाइन नियम
ट्रेस चौड़ाई IPC-2221 कर्व फ़िट से, बाहरी लेयर पर I = 0.048 × ΔT^0.44 × A^0.725, जहाँ A mil² में क्रॉस-सेक्शन है और आंतरिक लेयर पर स्थिरांक आधा। ΔT यह है कि आप कॉपर को परिवेश से कितना ज़्यादा गर्म चलने देंगे: 10 °C सामान्य बजट है, कनेक्टर तक छोटी दूरी के लिए 20 °C उचित है। आंतरिक लेयर लगभग आधा करंट ले जाती हैं, क्योंकि ऊष्मा छोड़ने के लिए हवा नहीं होती। आँकड़े सामान्य बोर्ड पर खुले ट्रेस के लिए हैं — किसी कंपोनेंट के नीचे, बंद एनक्लोज़र में या दूसरे गर्म ट्रेस के पास का ट्रेस ख़राब प्रदर्शन करता है। संख्याओं को सावधान शुरुआत मानें, प्रमाणित परिणाम नहीं: नया IPC-2152 कई बोर्डों पर कुछ ज़्यादा करंट की अनुमति देता है, और सुरक्षा-संबंधी किसी भी चीज़ के लिए असली स्टैक-अप पर पूरा कैलकुलेटर चलाना चाहिए।
| चौड़ाई | 1 oz बाहरी, +10 °C | 1 oz बाहरी, +20 °C | 2 oz बाहरी, +10 °C | 1 oz आंतरिक, +10 °C | 1 oz आंतरिक, +20 °C |
|---|---|---|---|---|---|
| 0.15 mm (6 mil) | 0.6 A | 0.8 A | 1.0 A | 0.3 A | 0.4 A |
| 0.2 mm (8 mil) | 0.7 A | 1.0 A | 1.2 A | 0.4 A | 0.5 A |
| 0.25 mm (10 mil) | 0.9 A | 1.2 A | 1.4 A | 0.4 A | 0.6 A |
| 0.4 mm (16 mil) | 1.2 A | 1.7 A | 2.0 A | 0.6 A | 0.8 A |
| 0.5 mm (20 mil) | 1.4 A | 2.0 A | 2.4 A | 0.7 A | 1.0 A |
| 0.75 mm (30 mil) | 1.9 A | 2.6 A | 3.2 A | 1.0 A | 1.3 A |
| 1.0 mm (39 mil) | 2.4 A | 3.2 A | 4.0 A | 1.2 A | 1.6 A |
| 1.5 mm (59 mil) | 3.2 A | 4.4 A | 5.3 A | 1.6 A | 2.2 A |
| 2.0 mm (79 mil) | 4.0 A | 5.4 A | 6.5 A | 2.0 A | 2.7 A |
| 2.5 mm (98 mil) | 4.6 A | 6.3 A | 7.7 A | 2.3 A | 3.2 A |
| 5.0 mm (197 mil) | 7.7 A | 10.4 A | 12.7 A | 3.8 A | 5.2 A |
IPC-2221 Table 6-1 से क्लियरेंस, जो दोनों कंडक्टरों के बीच के वोल्टेज से चुना जाता है, न कि किसी एक के ग्राउंड से वोल्टेज से। कोटिंग ज़्यादातर दूरी वापस दिला देती है, इसीलिए 230 V बोर्ड या तो कन्फ़ॉर्मल कोटेड होता है या भौतिक रूप से बड़ा। खुली बाहरी लेयर पर 31 V पर उछाल पर ध्यान दें: लॉजिक के लिए ठीक वही 0.1 mm गैप 48 V रेल के लिए छह गुना छोटा है।
| कंडक्टरों के बीच वोल्टेज | आंतरिक लेयर (B1) | बाहरी, खुली (B2) | बाहरी, कोटेड (B4) |
|---|---|---|---|
| 0–15 V | 0.05 mm | 0.1 mm | 0.05 mm |
| 16–30 V | 0.05 mm | 0.1 mm | 0.05 mm |
| 31–50 V | 0.1 mm | 0.6 mm | 0.13 mm |
| 51–100 V | 0.1 mm | 0.6 mm | 0.13 mm |
| 101–150 V | 0.2 mm | 0.6 mm | 0.4 mm |
| 151–170 V | 0.2 mm | 1.25 mm | 0.4 mm |
| 171–250 V | 0.2 mm | 1.25 mm | 0.4 mm |
| 251–300 V | 0.2 mm | 1.25 mm | 0.4 mm |
| 301–500 V | 0.25 mm | 2.5 mm | 0.8 mm |
| 500 V से ऊपर | 0.0025 mm प्रति वोल्ट | 0.005 mm प्रति वोल्ट | 0.00305 mm प्रति वोल्ट |
ये फ़ंक्शनल-इंसुलेशन संख्याएँ हैं। ऐसा आइसोलेशन जिस पर किसी की सुरक्षा निर्भर हो — मेन्स से उपयोगकर्ता द्वारा छूने योग्य लो-वोल्टेज साइड तक, या ऑप्टोकपलर बैरियर के पार — उसके लिए IEC 62368-1 की क्रीपेज और क्लियरेंस तालिकाएँ लागू होती हैं, और वह मिलीमीटर में आता है: IPC-2221 की माँग से कई गुना, आमतौर पर आइसोलेटर के नीचे बोर्ड में काटे गए स्लॉट के साथ।
| नियम | आरामदायक | आक्रामक | क्यों |
|---|---|---|---|
| ट्रेस चौड़ाई / स्पेसिंग, 1 oz बाहरी | 0.15 mm / 0.15 mm | 0.09 mm / 0.09 mm | 2 oz कॉपर के लिए दोनों लगभग दोगुने — मोटा कॉपर ऊपर के साथ किनारों से भी एच होता है, इसलिए एचेंट पतले ट्रेस को आधा खा जाता है |
| एन्यूलर रिंग, प्रति साइड | 0.15 mm | 0.10 mm | पैड व्यास = तैयार छेद + इसका दोगुना। 0.1 mm से नीचे आप ब्रेकआउट स्क्रैप की क़ीमत चुका रहे हैं |
| तैयार छेद, वाया | 0.3 mm | 0.2 mm | लगभग 0.15 mm से नीचे छेद लेज़र से ड्रिल होता है और अलग उत्पाद के रूप में दाम लगता है |
| तैयार छेद, कंपोनेंट लीड | लीड Ø + 0.25 mm | लीड Ø + 0.15 mm | बहुत तंग हो तो पार्ट बैठेगा नहीं; बहुत ढीला हो तो सोल्डर बैरल में ऊपर नहीं चढ़ता |
| ड्रिल आकार | 0.05 mm के कदम | — | तैयार छेद बताएँ और ड्रिल फ़ैब को चुनने दें — प्लेटिंग व्यास से लगभग 0.05 mm कम कर देती है |
| कॉपर से बोर्ड किनारे तक | 0.5 mm | 0.25 mm | रूटिंग बिट भटकता है, और किनारे पर खुला कॉपर धातु के एनक्लोज़र से शॉर्ट होता है |
| पैडों के बीच सोल्डर मास्क डैम | 0.1 mm | 0.075 mm | इससे नीचे फ़ैब डैम हटा देता है और दोनों पैड एक ही ओपनिंग साझा करते हैं — फ़ाइन-पिच ब्रिजिंग का आम कारण |
| सोल्डर मास्क एक्सपैंशन, प्रति साइड | 0.05 mm | 0.025 mm | शून्य एक्सपैंशन से रजिस्ट्रेशन खिसकते ही मास्क पैड पर आ जाता है |
| सिल्कस्क्रीन लाइन चौड़ाई / टेक्स्ट ऊँचाई | 0.15 mm / 1.0 mm | 0.1 mm / 0.8 mm | इससे पतला प्रिंटिंग में ग़ायब हो जाता है, और पैड पर आया सिल्क हटा दिया जाता है — आपके डेज़िग्नेटर के साथ |
| पैड में वाया | इससे बचें | भरा और कैप्ड | पैड के अंदर खुला वाया जोड़ से सोल्डर खींचकर बैरल में नीचे ले जाता है |
कॉपर वज़न एक मोटाई है, गुणवत्ता नहीं: 1 oz/ft² = 35 µm ≈ 0.5 mΩ प्रति स्क्वेयर, 2 oz = 70 µm ≈ 0.25 mΩ प्रति स्क्वेयर, 0.5 oz = 17.5 µm ≈ 1 mΩ प्रति स्क्वेयर, पावर बोर्ड के लिए 3 oz = 105 µm। समान चौड़ाई पर, करंट कॉपर की 0.725 घात के साथ बढ़ता है: 2 oz में 1 oz आँकड़ों का लगभग 1.65×, 3 oz में 2.2×, 0.5 oz में 0.6× — और भारी कॉपर ज़्यादातर फ़ैब के न्यूनतम ट्रेस और स्पेस को बढ़ाता है, अक्सर 4–5 के बजाय 6–8 mil तक। "प्रति स्क्वेयर" आकार पर निर्भर नहीं है, इसलिए 25 mm लंबा 0.25 mm ट्रेस 1 oz कॉपर के 100 स्क्वेयर है — लगभग 50 mΩ, और 10 A पर आधा वोल्ट नुक़सान। जब तक आप अलग न बताएँ, आपको 1 oz बाहरी लेयर मिलती हैं, और सस्ते 4-लेयर स्टैक पर आंतरिक लेयर अक्सर 0.5 oz होती हैं, जो ऊपर के हर आंतरिक-लेयर आँकड़े को फिर आधा कर देती है।
