还记得上大学时,参加飞思卡尔智能车比赛,做的一块板子,因为电源走线过细,导致一上电线直接烧断了,只能外部飞线代替。
上班了,公司的pcb一般都是6层、8层、10层,摆件密,空间非常有限,有时候为了能走粗一点,不断地压缩空间;有时候空间实在不够,在layout的淫威下,只能酌情降低走线宽度。
按照经验,一般1a的电流需要走1mm的宽度,那是不是10a就得走10mm宽?
pcb空间足够,当然可以这么走,而且某些情况下大电流走线越粗越好。但是在多层pcb中,空间有限的情况下,10mm可能根本就走不下去。
基础知识
pcb铜箔的厚度是以oz为单位,1oz意思是重量1oz的铜均匀平铺在1平方英尺(ft2)的面积上所达到的厚度,1oz=35um=0.035mm。
一般pcb铜厚有三个尺寸,0.5oz、1oz和2oz,主要用在消费类和通讯类产品上,3oz属于厚铜,少见,主要用于大电流、高压的电源产品上。
我们常用的多层板,一般表层铜厚为1oz,内层铜厚为0.5oz,具体的可以问pcb制作厂家。
线宽的计算公式
pcb的载流能力主要和线宽、线厚(铜箔厚度)以及温升有关系,线宽越大,载流能力越强。
走线参数示意图
国际通用pcb制作标准ipc-2221规范给出的线宽计算公式为:
其中公式中参数含义为:
1、i为容许通过的最大电流,单位为安培a;
2、0.024和0.048为修正系数,一般用k表示,内层走线,k=0.024,表层走线,k=0.048;
3、dt为最大温升,单位为摄氏度℃,常见的是10和20;
4、a为走线截面积,截面积等于铜厚乘以线宽,单位为平方mil;
根据公式即可计算出对应电流需要走多宽的线,但是计算比较麻烦,网上有很多计算工具,软件算法也是执行ipc-2221标准规范。
propcb pcb设计助手计算
我在网上找了三个工具,计算出来的结果都差不多,其中两个是一样的。
载流10a,最大温升10℃,环境温度25℃,铜厚1oz,走线长度10mm,计算得出的走线宽度:内层18.71mm,表层走线7.19mm,我用公式计算了一遍,结果是一样的。
同时propcb设计助手也支持计算过孔数量,主要和过孔内径、过孔铜厚有关,在这里不做过多的叙述。
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