PCB Trace - ترک
- تعریف کوتاه فنی
- ترک یا مسیر مسی، نوار باریکی از مس روی لایه‌های PCB است که برای اتصال الکتریکی بین پدها، پایه قطعات، ویاها و سایر بخش‌های مدار استفاده می‌شود. ترک‌ها نقش سیم‌های ارتباطی را روی برد مدار چاپی ایفا می‌کنند.
- معادل فارسی
- ترک مسی، مسیر مسی، مسیر هادی
- نام‌های دیگر
- Copper Trace، PCB Trace، Copper Track، Conductor Track، در اصطلاح رایج طراحی PCB واژه‌های Trace و Track به یک مفهوم اشاره دارند.
ترک‌ها معمولا از طریق فرآیندهای ساخت PCB روی لایه‌های مسی ایجاد می‌شوند. در طراحی برد، طراح با استفاده از ابزارهای ترک کشی (Routing)، مسیرهای اتصال الکتریکی را بین نقاط مختلف مدار مشخص می‌کند.
هر ترک دارای پارامترهای هندسی و الکتریکی مشخصی است:
- عرض ترک (Trace Width): پهنای مسیر مسی که بر ظرفیت عبور جریان، مقاومت الکتریکی و افزایش دما تأثیر می‌گذارد.
- ضخامت مس (Copper Thickness): ضخامت لایه مسی که معمولاً بر حسب اونس بر فوت مربع (oz/ft²) بیان می‌شود.
- طول ترک (Trace Length): طول مسیر مسی که می‌تواند بر مقاومت، افت ولتاژ و رفتار سیگنال تأثیر بگذارد.
- فاصله ترک‌ها (Trace Spacing): فاصله بین دو مسیر مسی مجاور که در جلوگیری از اتصال کوتاه و تأمین الزامات ولتاژ و ایزولاسیون اهمیت دارد.
ترک‌ها می‌توانند روی لایه‌های مختلف برد، از جمله لایه‌های Top، Bottom و لایه‌های داخلی (Inner Layers) قرار بگیرند.
کاربرد
ترک‌های مسی برای انتقال جریان و سیگنال بین بخش‌های مختلف مدار استفاده می‌شوند؛ از جمله:
- انتقال تغذیه بین منبع تغذیه و قطعات
- اتصال پایه‌های آی‌سی‌ها به سایر اجزای مدار
- انتقال سیگنال‌های دیجیتال و آنالوگ
- ایجاد مسیرهای ارتباطی در مدارهای فرکانس بالا
- اتصال زمین و ایجاد شبکه GND
نکته طراحی PCB
عرض و نحوه مسیریابی ترک‌ها باید متناسب با شرایط الکتریکی و عملکردی مدار انتخاب شود.
- ظرفیت عبور جریان: برای مسیرهای جریان بالا باید عرض ترک، ضخامت مس و افزایش دمای مجاز بررسی شود.
- افت ولتاژ: در مسیرهای طولانی یا جریان‌بالا، مقاومت ترک می‌تواند باعث افت ولتاژ شود.
- یکپارچگی سیگنال (Signal Integrity): در سیگنال‌های پرسرعت، امپدانس مشخصه، طول مسیر، پیوستگی مسیر برگشت جریان و توپولوژی مسیریابی اهمیت زیادی دارند.
- فاصله ایمنی: فاصله بین ترک‌ها باید بر اساس ولتاژ کاری، شرایط محیطی و استانداردهای طراحی تعیین شود.
- گوشه‌های مسیر: در طراحی مسیرهای فرکانس بالا، معمولاً از گوشه‌های ۴۵ درجه یا قوس‌دار استفاده می‌شود تا تغییرات هندسی مسیر کنترل شود.
- مسیر برگشت جریان: به‌ویژه در سیگنال‌های سریع، باید مسیر برگشت جریان در لایه مرجع (Ground Plane) پیوسته و مناسب باشد.
اصطلاحات مرتبط
- Trace Width عرض ترک
- Trace Spacing فاصله بین ترک‌ها
- Trace Length طول ترک
- Copper Thickness ضخامت مس
- Routing مسیریابی
- Track Clearance فاصله ایمنی مسیرها
- Via ویا / سوراخ اتصال بین لایه‌ها
- Ground Plane صفحه زمین
- Signal Integrity یکپارچگی سیگنال
- Differential Pair زوج تفاضلی
- Impedance Control کنترل امپدانس