PCB iz genişliği hangi formülle hesaplanır?

IPC-2221: önce kesit alanı A = (I / (k × ΔT^0,44))^(1/0,725), sonra Genişlik = A / (bakır_oz × 1,378). k dış katmanda 0,048, iç katmanda 0,024.

1 A için PCB iz genişliği ne olmalı?

1 oz bakır, dış katman ve 10 °C artış için yaklaşık 0,30 mm yeterlidir. Termal pay için biraz geniş tutmak iyidir.

k sabiti nedir ve neden iç/dış farklı?

k ampirik bir sabittir. Dış katman havayla soğuduğu için 0,048; iç katman gömülü olduğundan daha kötü soğur, 0,024 kullanılır (yaklaşık 2 kat geniş iz gerekir).

1 oz bakır kaç mils kalınlıktır?

1 oz/ft² bakır ≈ 1,378 mils ≈ 35 µm kalınlıktır. 2 oz bunun iki katıdır.

Sinyal hatlarında iz genişliği önemli mi?

Akım küçük olduğu için genişlik kritik değildir; asıl güç ve toprak hatlarında önemlidir. Yüksek hızlı sinyallerde ise genişlik empedansı etkiler.

PCB İz Genişliği Nasıl Hesaplanır? (IPC-2221 + Örnek)

PCB iz genişliği, bir baskı devre (PCB) üzerindeki bakır izin güvenle taşıyabileceği akımı belirleyen en önemli faktördür. Çok dar bir iz, üzerinden geçen akımla aşırı ısınır, gerilim düşümü yaratır ve en kötü durumda eriyip kopar. İz genişliği; taşınacak akıma ve izin verilen sıcaklık artışına göre IPC-2221 standardıyla hesaplanır.

İz genişliği neden önemli?

Bakır iz ideal bir iletken değildir; küçük bir direnci vardır ve akım geçtikçe ısınır (I²R kaybı). İz ne kadar dar ve inceyse direnci o kadar yüksek, ısınması o kadar fazladır. Güç ve toprak hatlarında yetersiz iz genişliği; gerilim düşümü, verim kaybı ve termal hasara yol açar. Sinyal hatlarında akım küçük olduğundan genişlik kritik değildir — asıl güç/toprak hatlarında önemlidir.

IPC-2221 formülü

Önce izin taşıması gereken kesit alanı bulunur:

A = (I / (k × ΔT^0,44))^1/0,725

Sembol	Anlamı	Birim / değer
A	Gerekli kesit alanı	mils²
I	İzden geçecek akım	Amper (A)
ΔT	İzin verilen sıcaklık artışı	°C
k	Katman sabiti	Dış: 0,048 · İç: 0,024

Kesit alanından genişliğe

Kesit alanı, bakır kalınlığına bölünerek genişliğe çevrilir. Bakır kalınlığı genelde ons (oz) ile verilir: 1 oz/ft² ≈ 1,378 mils (35 µm) kalınlıktır.

Genişlik (mils) = A (mils²) / (kalınlık_oz × 1,378)

Dönüşüm: 1 mil = 0,0254 mm.

Adım adım nasıl hesaplanır?

İzin taşıyacağı en yüksek akımı belirle (I).
İzin verilen sıcaklık artışını seç (ΔT, tipik 10–20 °C).
İzin dış mı iç katmanda mı olduğuna göre k'yı seç (0,048 / 0,024).
Kesit alanını hesapla: A = (I / (k × ΔT^0,44))^1/0,725.
Bakır kalınlığını seç (ör. 1 oz).
Genişliğe çevir: A / (oz × 1,378) → mils → mm.

Çözümlü örnek

1 A akım, 10 °C sıcaklık artışı, dış katman (k = 0,048), 1 oz bakır:

A = (1 / (0,048 × 10^0,44))^1/0,725 ≈ 16,3 mils²
Genişlik = 16,3 / (1 × 1,378) ≈ 11,8 mils ≈ 0,30 mm

Akıma göre yaklaşık iz genişliği

1 oz bakır, dış katman, ΔT = 10 °C için kabaca:

Akım	Yaklaşık genişlik
0,5 A	~0,15 mm
1 A	~0,30 mm
2 A	~0,70 mm
3 A	~1,15 mm
5 A	~2,2 mm
10 A	~5,6 mm

İç katman vs dış katman

Dış (yüzey) katmanlar havayla temas ettiği için daha iyi soğur (k = 0,048). İç katmanlar dielektrik içinde gömülü olduğundan daha kötü soğur; aynı akım için k = 0,024 kullanılır ve yaklaşık 2 kat daha geniş iz gerekir.

Pratik ipuçları

Hesaplanan değere termal pay ekleyin; yüksek akım hatlarını gereğinden geniş çizin.
Çok yüksek akımda bakır dökme (copper pour) veya paralel katman kullanın.
ΔT'yi hassas/sıcak tasarımlarda düşük tutun.

Hesaplayıcıyı kullan

Akım, sıcaklık artışı, katman ve bakır kalınlığını girip iz genişliğini anında bulmak için PCB İz Genişliği Hesaplayıcımızı kullanabilirsin.