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 PCB設計銅鉑厚度、線寬和電流關系

 一、PCB電流與線寬

PCB的載流能力取決與以下因素：線寬、線厚（銅箔厚度）、容許溫升。大家都知道，PCB走線越寬，載流能力越大。假設在同等條件下，10MIL的走線能承受1A，那么50MIL的走線能承受多大電流，是5A嗎？答案自然是否定的。請看以下來來自國際權威機構提供的數據：

供的數據：

線寬的單位是：Inch（1inch=2.54cm=25.4mm）

數據來源：MIL-STD-275 Printed Wiring for Electronic Equipment

二、PCB設計銅鉑厚度、線寬和電流關系

在了解PCB設計銅鉑厚度、線寬和電流關系之前先讓我們了解一下PCB 敷銅厚度的單位盎司、英寸和毫米之間的換算："在很多數據表中，PCB 的敷銅厚度常常用盎司做單位，它與英寸和毫米的轉換關系如下：
1 盎司 = 0.0014 英寸 = 0.0356 毫米（mm）
2 盎司 = 0.0028 英寸 = 0.0712 毫米（mm）
盎司是重量單位，之所以可以轉化為毫米是因為pcb的敷銅厚度是盎司/平方英寸"   

也可以使用經驗公式計算:0.15×線寬(W)=A

以上數據均為溫度在25℃下的線路電流承載值.

導線阻抗:0.0005×L/W(線長/線寬)

電流承載值與線路上元器件數量/焊盤以及過孔都直接關系

另外 導線的電流承載值與導線線的過孔數量焊盤的關系

1、在表格數據中所列出的承載值是在常溫25度下的最大能夠承受的電流承載值，因此在實際設計中還要考慮各種環境、制造工藝、板材工藝、板材質量等等各種因素。所以表格提供只是做為一種參考值。

2、在實際設計中，每條導線還會受到焊盤和過孔的影響，如焊盤教多的線段，在過錫后，焊盤那段它的電流承載值就會大大增加了，可能很多人都有看過一些大電流板中焊盤與焊盤之間某段線路被燒毀，這個原因很簡單，焊盤因為過錫完后因為有元件腳和焊錫增強了其那段導線的電流承載值，而焊盤與焊盤之間的焊盤它的最大電流承載值也就為導線寬度允許最大的電流承載值。因此在電路瞬間波動的時候，就很容易燒斷焊盤與焊盤之間那一段線路，解決方法：增加導線寬度，如板不能允許增加導線寬度，在導線增加一層Solder層（一般1毫米的導線上可以增加一條0.6左右的Solder層的導線，當然你也增加一條1mm的Solder層導線）這樣在過錫過后，這條1mm的導線就可以看做一條1.5mm~2mm導線了（視導線過錫時錫的均勻度和錫量）

3、圖中焊盤周圍處理方法同樣是增加導線與焊盤電流承載能力均勻度，這個特別在大電流粗引腳的板中（引腳大于1.2以上，焊盤在3以上的）這樣處理是十分重要的。因為如果焊盤在3mm以上管腳又在1.2以上，它在過錫后，這一點焊盤的電流就會增加好幾十倍，如果在大電流瞬間發生很大波動時，這整條線路電流承載能力就會十分的不均勻（特別焊盤多的時候），仍然很容易造成焊盤與焊盤之間的線路燒斷的可能性。圖中那樣處理可以有效分散單個焊盤與周邊線路電流承載值的均勻度。

最后再次說明：電流承載值數據表只是一個絕對參考數值，在不做大電流設計時，按表中所提供的數據再增加10%量就絕對可以滿足設計要求。而在一般單面板設計中，以銅厚35um，基本可以于1比1的比例進行設計，也就是1A的電流可以以1mm的導線來設計，也就能夠滿足要求了（以溫度105度計算）。

三、PCB設計時銅箔厚度,走線寬度和電流的關系

信號的電流強度。當信號的平均電流較大時，應考慮布線寬度所能承載的的電流，線寬可參考以下數據：

PCB設計時銅箔厚度,走線寬度和電流的關系

注：

i. 用銅皮作導線通過大電流時，銅箔寬度的載流量應參考表中的數值降額50%去選擇考慮。

ii. 在PCB設計加工中，常用OZ（盎司）作為銅皮厚度的單位，1 OZ銅厚的定義為1 平方英尺面積內銅箔的重量為一盎，對應的物理厚度為35um；2OZ銅厚為70um。

四 經驗公式

   I=KT0.44A0.75

(K為修正系數,一般覆銅線在內層時取0.024,在外層時取0.048
T為最大溫升,單位為攝氏度(銅的熔點是1060℃)
A為覆銅截面積,單位為平方MIL(不是毫米mm,注意是square mil.)
I為容許的最大電流,單位為安培(amp)
一般 10mil=0.010inch=0.254可為 1A,250MIL=6.35mm, 為 8.3A

五 關于線寬與過孔鋪銅的一點經驗

一個基本的經驗值是：10A/平方mm，即橫截面積為1平方毫米的走線能安全通過的電流值為10A。如果線寬太細的話，在大電流通過時走線就會燒毀。當然電流燒毀走線也要遵循能量公式：Q＝I*I*t，比如對于一個有10A電流的走線來說，突然出現一個100A的電流毛刺，持續時間為us級，那么30mil的導線是肯定能夠承受住的。      　　

一般的PCB繪制軟件對器件引腳的過孔焊盤鋪銅時往往有幾種選項：直角輻條，45度角輻條，直鋪。他們有何區別呢？新手往往不太在意，隨便選一種，美觀就行了。其實不然。主要有兩點考慮：一是要考慮不能散熱太快，二是要考慮過電流能力。