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PCB科技 - PCB銅箔厚度、線寬、最大負載電流

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PCB科技 - PCB銅箔厚度、線寬、最大負載電流

PCB銅箔厚度、線寬、最大負載電流

2021-10-26
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Author:Downs

PCB電流 負載能力原則上取決於跡線銅段的橫截面積和溫昇, 但橫截面積與電路的寬度和厚度呈正相關, 但是,電流負載容量是否與銅線的橫截面積成正比可能不再必要?

假設在10°C的相同溫昇下,線寬為10mils的1oz記錄道可以承受1Amp的電流,我們應該確保線寬為50mils的記錄道可以承受大於1Amp的電流,但它會是5amp的倍數嗎? 答案似乎是否定的。首先,參攷MIL-STD-275錶,它能承受的最大電流實際上只有2.6AMP。

PCB銅線 foil thickness-ounce (ounce, oz)

一般來說,PCB行業使用的銅箔厚度為“盎司”,但“盎司”顯然很重,它怎麼會再次變厚? 這是因為在銅皮的術語中,“盎司”已轉換為厚度組織。 你聽得越多,它就變得越困惑? 這是因為銅片的規格是由每平方英寸(ft2)幾盎司(oz)定義的,所以我們通常說1oz(盎司)是每平方英寸(ft2)1oz的重量。 銅皮越厚,越重。 因為銅皮的重量與厚度成正比,所以銅皮的盎司可以等於厚度,並可以轉換為毫米(mm)或毫英寸(mils)。 這實際上有點類似於我們計算紙張時使用磅來計算。 如果你感興趣,請親自查看!

電路板

以下是一些常用的尺寸,並轉換為密耳(毫米)和毫米(毫米),供您參攷:

0.5盎司(oz)=0.0007英寸(inch)=0.7密耳=0.018毫米(mm)

1.0盎司(oz)=0.0014英寸(inch)=1.4密耳=0.035毫米(mm)

2.0盎司(oz)=0.0034英寸(inch)=2.8密耳=0.070毫米(mm)

讓我們也試著為您計算一下為什麼1oz銅箔大約等於1.4mils:

銅的比重為8.9(gm/cm3),

組織轉換:1(ft2)=93055(mm2),1(mil)=2.54(um),1(oz)=28.34(gm)

1oz體積=28.34(gm)/8.9(gm/cm3)=3.1842(cm3)=3184.2(mm3)

1oz厚度=3184.2(mm3)/93055(mm2)=0.03422(mm)=1.35(mils)

注:由於使用不同的銅箔,銅箔的密度將有不同的密度,囙此計算中可能會有一些小誤差。

PCB銅箔橫截面積、最大負載電流與溫昇的關係

根據IPC-2221第6.2節(導電資料要求),電路板的最大載流量(載流量)可分為兩種類型:內部電路和外部電路,內部電路的最大電流載流量僅設定為外部電路的一半。 以下摘錄自IPC-2221的圖6-4,以說明外部導體和內部導體銅箔的橫截面積、溫昇和最大載流量之間的關係。

此外,有人在上圖中巧妙地總結了PCB電路的載流量之間的關係,並得出了一個公式。 該公式可大致用於替換查找錶:

I=K–³T0.44A0.75

K:是修正係數,通常銅包線內層為0.024,外層為0.048。

–³T:是最大溫差,這意味著銅箔通電後的溫度高於周圍環境,組織為攝氏度(攝氏度)

(有網友質疑–T溫差的解釋可能有問題,目前正在研究澄清中。如果你有經驗,請隨意解釋。現在已經修改了。如果還有什麼問題,請糾正我。)

A:是覆銅電路的橫截面積,組織為平方毫米(mil2)

一:是最大載流量(載流量),組織為安培(安培)

1(mil)=25.4(um)

雖然有一些公式可以直接計算銅箔的最大電流負載容量,但在設計實際電路時卻不那麼簡單。 因為跡線的載流量不僅與銅箔的橫截面積和溫度有關,還與線路上的元件數量、焊盤和過孔直接相關。

在具有多個焊盤(盤)的線段中,爐後吃錫線路的載流能力將大大提高。 我相信很多人應該已經看到了焊盤和焊接在一些高電流板。 焊盤之間線路的某一部分燒壞的原因很簡單。 這是因為焊盤上有更多的焊料,這新增了線路上可以承受電流的面積,並且焊盤和焊盤之間的線路沒有變化,囙此,當電源剛剛打開時,或者當電路上的指令改變時,很可能電流衝擊過大。 此時,焊盤和焊盤之間的電流很容易燃燒。 承載能力較弱的線路。

解決方案是新增導線的寬度。 如果電路板不允許新增導線的寬度,您也可以考慮打開容易燒壞的電路上的阻焊板,並使用SMT工藝添加焊膏(焊膏), 回流焊後,導線的厚度可以新增,這也新增了載流量。

以這種管道, 羅瑞說了很多. 主要強調的是,雖然PCB電路的載流容量是通過查錶或公式計算的, 這些數據僅通過直線計算, 但實際上 PCB製造, 還必須考慮到管線可能被灰塵或碎屑污染, 可能導致局部線路損壞, 囙此,無論我們使用何種方法來獲得可以承載的最大電流和線寬, 還應添加安全係數,以防止可能的超載問題. 必須添加安全係數,以防止可能的超載問題. 必須添加安全係數,以防止可能的超載問題.

必須添加安全係數,以防止可能的超載問題。 必須添加安全係數,以防止可能的超載問題。 此外,有些線路應特別注意轉彎處。 如果線路上存在銳角,則可能導致電流傳輸不平滑的問題。 對於電流小或線寬大的線路,這可能不是問題,但如果線路電流負載容差不足,則可能會出現問題。 這就像一輛大車轉彎時需要一個相對較大的轉彎半徑,但轉彎過右會使車沖出軌道。