Ширина дорожек и зазоры в PCB: как выбрать правильно

Ширина дорожек и зазоры между ними — одни из самых критичных параметров в проектировании PCB. Эти значения напрямую влияют на электрические характеристики, надёжность платы и её технологичность при производстве.

Данный материал логически продолжает темы основ проектирования PCB, правил разводки PCB и DFM в проектировании PCB.

Что такое ширина дорожки и зазор в PCB

• Ширина дорожки (Trace Width) — физическая ширина медной проводящей линии
• Зазор (Clearance) — минимальное расстояние между двумя проводниками

Эти параметры определяются:

• рабочим током
• напряжением
• типом слоя (внутренний / внешний)
• возможностями производства

Как ширина дорожки влияет на PCB

Пропускная способность по току

Чем больше ток, тем шире должна быть дорожка. Узкие дорожки:

• нагреваются
• увеличивают сопротивление
• снижают надёжность

Расчёт ширины обычно основывается на:

• допустимом нагреве
• толщине меди
• условиях охлаждения

Электрическое сопротивление и потери

Увеличение ширины дорожки:

• снижает сопротивление
• уменьшает падение напряжения

Это особенно важно для:

• силовых цепей
• цепей питания
• чувствительных аналоговых сигналов

Влияние на импеданс

Для высокочастотных сигналов ширина дорожки напрямую связана с контролируемым импедансом, который будет подробно рассмотрен в статье о импедансе трасс PCB

Как зазоры влияют на надёжность платы

Электрическая изоляция

Недостаточный зазор может привести к:

• пробою
• утечкам тока
• деградации изоляции

Особенно критично это для высоких напряжений.

Производственные ограничения

Минимальные зазоры ограничены:

• разрешением фотопроцесса
• качеством травления
• стабильностью ламинации

Эти ограничения подробно учитываются в DFM-анализе PCB

Минимальные значения: проектирование vs производство

Проектировщик должен отличать:

• теоретически возможные значения
• экономически целесообразные значения

Проектирование на пределе возможностей производства:

• увеличивает стоимость
• снижает выход годных плат

Влияние материалов и структуры PCB

Выбор материалов PCB и структуры платы влияет на допустимые ширины и зазоры.

Например:

многослойные платы имеют дополнительные ограничения

тонкая медь требует более широких дорожек

Типичные ошибки при выборе ширины и зазоров

На практике часто встречаются:

• одинаковая ширина для всех цепей
• игнорирование слоя платы
• чрезмерно малые зазоры без необходимости
• отсутствие согласования с производством

Большинство этих ошибок выявляется уже на этапе изготовления.

Практический подход к выбору параметров

Рекомендуется:

• учитывать требования тока и напряжения
• использовать проверенные инженерные таблицы
• согласовывать параметры с производителем PCB

Производственные команды, включая инженеров TOPFAST, обычно анализируют эти параметры на этапе подготовки к производству, помогая избежать ненужных рисков без изменения схемы платы.

Практический подход к выбору параметров

Рекомендуется:

• учитывать требования тока и напряжения
• использовать проверенные инженерные таблицы
• согласовывать параметры с производителем PCB

Производственные команды, включая инженеров TOPFAST, обычно анализируют эти параметры на этапе подготовки к производству, помогая избежать ненужных рисков без изменения схемы платы.

Часто задаваемые вопросы о ширине дорожек PCB