Mode d'emploi
- Saisissez le Courant (A) que la piste doit transporter et l'Élévation de température admise (°C).
- Choisissez l'Épaisseur de cuivre (oz), en général 1 oz, puis si la piste est sur une Couche externe ou une Couche interne.
- Saisissez la Longueur de la piste (mm) si vous voulez la résistance et la chute de tension le long de la piste.
- Lisez Largeur de piste (minimum). Prenez la largeur immédiatement supérieure que propose votre fabricant de cartes, et vérifiez le résultat avec les règles de votre concepteur.
La formule IPC-2221
La norme IPC-2221 relie le courant qu'un conducteur transporte à l'élévation de température qu'il provoque et à sa section. Les constantes d'ajustement de la norme, telles que les cite le calculateur de largeur de piste de DigiKey (en anglais), sont 0,048 pour les couches externes et 0,024 pour les couches internes, avec les exposants 0,44 et 0,725. La surface est en mil carrés, et la largeur découle de l'épaisseur du cuivre.
I = k × ΔT^0,44 × A^0,725
A = (I ÷ (k × ΔT^0,44))^(1/0,725)
largeur = A ÷ (oz × 1,378 mil)
k = 0,048 couche externe, 0,024 couche interne
ΔT élévation de température (°C)
A section (mil²)
1 oz de cuivre = 35 µm = 1,378 mil- Épaisseur du cuivre : Wikipédia (en anglais) donne 35 µm pour 1 oz/ft², alors que certains fabricants indiquent 34 µm. Le calculateur utilise 35 µm.
- La résistance utilise la résistivité du cuivre recuit à 20 °C ; une piste chaude a un peu plus de résistance.
| Couche | k | Largeur pour 2 A, 10 °C, 1 oz |
|---|---|---|
| Externe | 0,048 | 0,781 mm (30,76 mil) |
| Interne | 0,024 | environ 2,6 fois la section externe |
Ce que ce calculateur ne couvre pas
- Les plans et les grandes surfaces de cuivre, pour lesquels la norme IPC-2152 donne des chiffres différents et souvent plus utiles.
- Les vias thermiques, le cuivre voisin, la ventilation forcée et les cartes enfermées, qui modifient l'élévation de température atteinte par une piste.
- Les impulsions et les hautes fréquences, où le courant se concentre à la surface du cuivre ; un courant permanent est supposé.
Exemple : 2 A, élévation de 10 °C, 1 oz, couche externe
La section vaut A = (2 ÷ (0,048 × 10^0,44))^(1/0,725) = 42,39 mil². Avec 1 oz (1,378 mil), la largeur est 42,39 ÷ 1,378 = 30,76 mil, soit 0,781 mm.
Sur 50 mm, la résistance de la piste est 1,72 × 10⁻⁸ Ω·m × 0,05 m ÷ (0,781 mm × 35 µm) = 31,4 mΩ, donc la chute à 2 A est de 62,9 mV.
Questions fréquentes
Quelle largeur faut-il pour 1 A sur une couche externe ?
Avec une élévation de 10 °C et 1 oz de cuivre, le calculateur donne la largeur pour tout courant que vous saisissez. Saisissez 1 et lisez le résultat : la piste est plus étroite que pour 2 A, car la section croît avec le courant dans la formule.
Pourquoi une couche interne demande-t-elle une piste plus large ?
Une piste interne est enfermée dans la carte et ne peut donc pas perdre sa chaleur vers l'air aussi facilement. La formule utilise k = 0,024 pour les couches internes, ce qui donne une piste d'environ 2,6 fois la section externe pour la même élévation.
Combien de millimètres font 1 oz de cuivre ?
1 oz/ft² fait environ 35 µm d'épaisseur, soit 1,378 mil. Certains fabricants indiquent 34 µm ; l'écart change la largeur d'environ 3 %.
Une élévation de 10 °C est-elle sûre ?
C'est une cible courante pour une carte qui fonctionne à température ambiante. L'élévation sûre dépend des composants et de la température maximale de la carte, à vérifier aussi.
Puis-je utiliser ce calculateur pour des plans d'alimentation ?
Non. Les plans et les grandes surfaces de cuivre répartissent la chaleur autrement, et la norme IPC-2152 est le meilleur guide pour eux.
Sources
- DigiKey (en anglais) : PCB trace width conversion calculator (formule et constantes IPC-2221)
- Wikipédia (en anglais) : Printed circuit board (le cuivre de 1 oz/ft² fait 35 µm)
- Wikipédia (en anglais) : Electrical resistivity and conductivity (cuivre à 20 °C)
Chiffres et texte vérifiés pour la dernière fois le mardi 10 novembre 2026.