Calculadora de ancho de pista PCB: según la corriente y la norma IPC-2221
Calcula el ancho mínimo de pista de un PCB para cierta corriente y aumento de temperatura con la fórmula IPC-2221, en capas externas o internas.
Cómo funciona
A = (I ÷ (k × ΔT^0.44))^(1/0.725) · ancho = A ÷ espesor (mil) · k = 0.048 en capa externa, 0.024 en capa interna (1 mil = 0.0254 mm)
Una pista se calienta cuando la corriente pasa por su resistencia, y la norma IPC-2221 relaciona el aumento de temperatura permitido con la sección de cobre necesaria para llevar esa corriente. Las capas internas quedan enterradas en el laminado y disipan peor el calor, así que su constante k es la mitad que la de las externas y necesitan pistas más anchas para la misma corriente. Con la sección requerida, al dividir entre el espesor del cobre (0.5, 1, 2 o 3 oz) obtienes el ancho: con cobre más grueso la misma corriente cabe en una pista más angosta.
Ejemplo resuelto
Para 2 A en una capa externa de 1 oz con un aumento de 10 °C: A = (2 ÷ (0.048 × 10^0.44))^(1/0.725) ≈ 42.4 mil². El cobre de 1 oz mide 1.378 mil de espesor, así que la pista debe tener al menos 42.4 ÷ 1.378 ≈ 30.8 mil, unos 0.781 mm. Si esa misma pista va en una capa interna, el mínimo sube a 80.0 mil (2.033 mm).
Fuentes: IPC-2221 trace-width formula
Preguntas frecuentes
¿El resultado es el ancho mínimo o ya trae margen de seguridad?
Es el ancho mínimo para el aumento de temperatura indicado. Lo recomendable es dejar margen: ensancha las pistas de alta corriente por encima del mínimo y usa un aumento de 10 °C como objetivo cómodo en lugar de 30–40 °C.
¿Por qué las capas internas necesitan pistas más anchas?
Las pistas externas están expuestas al aire y se enfrían relativamente bien, mientras que las internas quedan atrapadas en el laminado. La IPC-2221 lo refleja con una constante menor para capas internas, lo que aproximadamente duplica la sección necesaria.
¿El grosor del cobre cambia el resultado?
Sí. La fórmula da una sección transversal, y al repartirla entre ancho y espesor resulta que el cobre de 2 oz necesita más o menos la mitad del ancho que el de 1 oz para la misma corriente.
¿Cuánto es 1 oz de cobre en micras?
Una onza por pie cuadrado equivale a unas 35 µm (1.378 mil) de espesor. Por eso 2 oz son unas 70 µm y 0.5 oz unas 17.5 µm.
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Esta calculadora tiene fines informativos. Verifica los resultados importantes antes de tomar decisiones.