PCB新聞 - 印刷電路板中電阻的計算

本文將介紹導線尺寸和印製板連接線尺寸之間的關係在 PCB設計, 以及電阻與尺寸和溫度之間的函數關係，以計算連接線的電阻.

可以從各種出版品和手册中獲得與尺寸有關的導線電力參數（通常稱為導線規）的大量資訊。 但是，如何利用這些資訊來分析印刷電路板連接線的參數卻很少。 以下將介紹導線尺寸和連接導線面積之間的關係，以及如何使用連接導線電阻、尺寸和溫度的函數。

背景資訊

所有資料中都沒有這些步驟的具體定義，但有一點是一致的：規格0000（4/0），其直徑定義為0.4600英寸； 規格36，其直徑為0.0050英寸。 其他規範的幾何尺寸介於兩點之間。 如果這些尺寸均勻分佈，則任何兩個相鄰直徑之間的比率可以通過以下公式獲得（注：尺寸0000和尺寸36之間有39個級別）。

實際上，每種規格的直徑分佈並不均勻。 錶中任意兩個相鄰直徑之間的比值與該公式的計算結果非常相似，但經過多個級別後，由於誤差的累積，會有很大的偏差，囙此使用上述公式的計算值是近似值，而不是實際值。

計算公式

在直徑、直徑和線規的常用對數圖中，可以看出直徑的增長有一定的規律，而線徑和線規的對數曲線幾乎是一條直線。 該曲線的方程為：規格=-9.6954-19.8578*Log10（d），其中d是導線的直徑，組織為英寸。

印刷電路板連接線的橫截面是矩形而不是圓形。 囙此，可以將橫截面積定義為變數的等式如下：規格=1.08 0.10*Log10（l/a），其中a是橫截面積，組織為平方英寸。

當導線的橫截面積已知時，可通過上述公式計算等效導線尺寸。 相反，當已知導線尺寸時，可以通過以下公式計算連接導線的橫截面積：面積=l/（10（10*規格-10.8））

導線電阻

導線規格表中經常提供相關規格的一些參數值。 通過這些參數值，可以估計特定長度導線的電阻。 連接導線電阻的計算比導線電阻的計算稍微複雜一些。 每種金屬都有電阻率（有時稱為特徵電阻）。 電阻率、導線長度、橫截面積和電阻之間的關係為：R=Ïā*l/a

其中R是電阻，組織為歐姆，l是導線長度，a是橫截面積。 電阻率組織由歐姆和長度單位表示。 純銅的電阻率通常為：Ï？=1.724（微歐姆釐米）或Ï？=0.6788（微歐姆釐米）

使用此參數計算任何銅連接線的電阻，即用電阻率除以連接線的橫截面積，再乘以連接線的長度。 但必須注意的是，電阻率隨溫度變化，通常給出的電阻率是20°C時的電阻率。囙此，使用電阻率計算的電阻值是20°C環境溫度下的電阻。

連接導線的電阻隨溫度升高而增大。 一個稱為“電阻溫度係數”的參數可以訓示這種變化的幅度。 該參數對電阻的影響可通過以下公式計算：R2/R1=1 0.00393*（T2-T1）

其中R1和T1是參攷電阻和參攷溫度（組織：攝氏度）。 T2是新溫度，R2是新溫度下的電阻。

焊料層

最後，讓我們分析焊料層對連接線電阻的變化。 任何導體的電阻都是其電阻率的函數，在分析中，連接導線和焊接層可以視為平行導體。 假設焊料層和連接導線具有相同的寬度和長度，則只需考慮連接導線和焊料層的厚度。

銅的電阻率為1.724微歐姆釐米，而錫的電阻率為11.5微歐姆釐米，是銅的6.7倍。 鉛的電阻率為22微歐姆釐米，大約是銅的13倍。 囙此，根據焊料中錫和鉛的含量比，焊料層的電阻率約為相同厚度銅連接線的10倍。

由於導體之間分流器的大小與電阻成反比，囙此約90%的電流在銅線和焊料層厚度相同的情况下流過銅線（剩餘電流流過焊料層）。 囙此，在不準確的量測過程中，通常可以忽略焊接層對連接導線電阻和壓降的影響。

以上介紹了印製板電路電阻的計算.Ipcb也提供給 PCB製造商 和 PCB製造 科技