Wie hoch ist die derzeitige Tragfähigkeit?
Die Strombelastbarkeit ist die maximale Stromstärke, die eine Leiterbahn auf einer Leiterplatte sicher verarbeiten kann, ohne dass es zu Problemen wie einem übermäßigen Temperaturanstieg oder einem Ausfall der Leiterbahn kommt. Dieser Parameter ist beim Leiterplattendesign entscheidend, da er den zuverlässigen Betrieb der Schaltung gewährleistet.
Die Strombelastbarkeit einer Leiterbahn wird von verschiedenen Faktoren beeinflusst. Ein wichtiger Faktor ist der Temperaturanstieg, d. h. die Temperaturerhöhung, die auftritt, wenn Strom durch die Leiterbahn fließt. Höhere Stromstärken können zu einem erheblichen Temperaturanstieg führen, der die Leiterbahn oder benachbarte Komponenten beschädigen kann. Daher muss die Strombelastbarkeit auf der Grundlage akzeptabler Grenzwerte für den Temperaturanstieg bestimmt werden.
Die Querschnittsfläche der Leiterbahn spielt ebenfalls eine wichtige Rolle bei der Bestimmung ihrer Strombelastbarkeit. Eine breitere Leiterbahn bietet einen geringeren Widerstand, so dass mehr Strom fließen kann, ohne dass es zu erheblichen Spannungsabfällen oder übermäßiger Erwärmung kommt. Daher muss die Leiterbahnbreite angemessen bemessen sein, um sicherzustellen, dass sie den erforderlichen Strom ohne Probleme bewältigen kann.
Auch andere Elemente auf der Leiterplatte können die Strombelastbarkeit beeinflussen. Das Vorhandensein mehrerer Pads, Durchkontaktierungen und Bauteile kann die Kapazität der verzinnten Leiterbahnen erhöhen, die eine höhere Strombelastbarkeit aufweisen. Die Vernachlässigung dieses Faktors kann dazu führen, dass zu viel Lot verwendet wird, was zu transienten Überspannungen oder sogar zum Durchbrennen der Leiterbahnen führt. Auch die Geometrie und das Layout der Leiterbahnen müssen berücksichtigt werden. Leiterbahnen mit spitzen Winkeln können die Gleichmäßigkeit der Stromübertragung beeinträchtigen, was die effektive Strombelastbarkeit verringern kann. Daher sollte die Geometrie der Leiterbahn optimiert werden, um einen optimalen Stromfluss zu gewährleisten. Externe Faktoren wie Staub oder Verunreinigungen können sich ebenfalls auf die Strombelastbarkeit auswirken. Verunreinigungen können zu einem teilweisen Bruch der Leiterbahnen führen, was die Kapazität weiter verringern kann. Daher ist es wichtig, eine saubere Umgebung zu schaffen und die Leiterplatte vor Verunreinigungen zu schützen, um solche Probleme zu vermeiden. Und schließlich kann eine geringe Spanne zwischen dem tatsächlich geleiteten Strom und der maximalen Strombelastbarkeit zu Problemen führen. Eine angemessene Sicherheitsspanne ist wichtig, um einen zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten und mögliche Ausfälle zu vermeiden.