PCB-Leiterbahnbreite berechnen: Professioneller Leitfaden zur Track-Breite

Wer mit PCBs arbeitet, kennt die Kupferbahnen. Doch spielt ihre Dicke eine Rolle? Dieser Artikel erklärt Grundlagen der Leiterbahnbreite (Track Width) und ihre Bedeutung.

Was ist Track Width?

Abb. 1: PCB mit sichtbaren Leiterbahnen.

Ein Track (Leiterbahn) ist der leitende Kupferpfad zwischen zwei Punkten. Die Track Width ist proportional zur Kupferdicke. Üblicherweise in mm oder mils angegeben (1 mil = 0,0254 mm). Ein typischer Signal-Layer arbeitet effizient bei ~0,15 mm (6 mil). Die Breite bestimmt die Pattern Class des Boards.

Berechnung der Leiterbahnbreite

Abb. 2: PCB-Leiterbahnbreite lässt sich berechnen.

Eine Leiterbahn verhält sich wie ein Widerstand: je schmaler und länger, desto höher der Widerstand. Formeln für zulässigen Strom, Querschnitt und Breite:

Zulässiger Strom: I = k * ΔT^0,44 * A^0,725 (IPC-2221 vereinfacht)

Umgestellt nach Querschnitt A und schließlich Breite W:

W = (I / (k * ΔT^0,44))^(1/0,725) / (Kupferdicke * 1,378)

Gültig für 0–35 A und ΔT 10–100 °C.

Design-Tipps für Leiterbahnbreite

Abb. 3: Mindest-Leiterbahnbreite einhalten.

• Richtwert: ≥ 1,0 mm pro Ampere (bei 1 oz/ft² Kupferdicke, Standard).
• Bei Platzmangel: Track-Width-Calculator nutzen.
• Nicht zu breit wählen → Kurzschlussgefahr zu benachbarten Bahnen.

KiCad Track Width ändern (Version 5.1.8)

Abb. 4: KiCad Track Width in den Einstellungen anpassen.

Standard: 0,250 mm (9,84 mil) – eher dünn, bruchempfindlich. Empfehlung: 0,500 mm (19,69 mil) für Power & Signale.

1. PCBNew öffnen → Breiten-Dropdown wählen.

2. „Edit pre-defined sizes“ wählen.

3. „Track and Vias“ → + Button → 0,500 eingeben → Enter.

4. Dropdown prüfen – neuer Wert muss erscheinen.

KiCad springt manchmal auf 0,250 mm zurück – Wert bei Bedarf erneut setzen.

Fazit

Sie kennen nun die systematische Berechnung und Gestaltung von Leiterbahnbreiten. Für weitere Informationen kontaktieren Sie uns.