跳到内容

一种PCB的铜痕量载流能力浅析

研究PCB中铜痕量的重要性是非常重要的。这是因为这些轨迹是两者之间的连接轨迹电子元器件在印刷电路板上。多氯联苯在大电流应用中具有广泛的应用前景宽铜道.因此,PCB布局设计工程师非常重要,了解应为特定电源电路或设备选择什么轨迹。这将增加PCB板的电流承载能力。

从数学上讲,导迹的携流能力与导迹的横截面积和温升成正比。188金宝愽从下表可以看出,在温度为20的条件下OC,带有1.0盎司铜的10mil的迹线宽度可以承受1.2a电流。因此,如果谈话线性和简单的乘法,那么50mil轨迹的当前承载能力为20OC和1.0盎司铜将6.0,这实际上并非如此。根据MIL-STD-275规格,50mil的迹线只能承受3.6A

PCB铜跟踪能力承载电流

无论如何,上面的表格已经被IPC-2221标准所取代。本通用标准是PCB设计者准确地设计。

铜厚度测量装置

在PCB设计的术语中,铜板的厚度是以盎司(oz)为单位测量的。虽然这个单位是用来表示重量的,但在电路板设计中这是铜板厚度的测量单位。

铜的厚度以盎司来衡量,一盎司意味着一平方英尺的面积覆盖着一盎司的铜。这意味着铜的重量越大,铜表面就会变得越厚。厚度与铜的重量成正比。因此铜厚度的单位是盎司。

单位转换:

1.0oz = 0.0014英寸= 1.4mils = 0.035mm

定义铜痕量电流通过容量的最大限制的两个参数

第6.2节IPC-2221的通用标准显示了两种类型的导体。内部和外部。根据该方法,外部导体对电流的承载极限是内部导体的两倍。在本标准中,表6.4说明了铜片的截面面积、温度条件和内外导体的电流极限之间的关系。综上所述,给出了确定上述关系式的简化公式

定义铜跟踪电流传递容量的最大限制的参数

在这里

I =当前

外层K =常数= 0.048,内层K = 0.024

最高温度变化

A =铜的横截面积单位(mil)2

因此,我们得出结论,两个重要的因素决定了一个导体可以携带的电流极限是1-横截面积和2-温度变化

还有根据IPC 2221标准的在线工具,为内部和外部导体提供了精确的轨迹宽度计算。这些工具方便设计工程师设计PCB布局

铜痕量的图示:

铜痕量的图解表示

IPC-2221第6.2节

导线宽度与横截面的关系
外部导体PCB设计
PCB设计

其他影响因素:

还有其他因素也有助于确定导体可以携带的电流限制。在实际情况下,当PCB是捏造的除了温度和横截面积之外,除了PCB焊盘等其他因素,还会影响。

有PCB具有连接到许多通孔和垫的迹线。在这种情况下,具有适当镀锡的强迹线将以良好的效率执行当前的承载力。另一方面,普通迹线不能承受电流并损坏或烧坏。这是因为来自该迹线或尖峰电流的大电流可以燃烧轨道。这种情况发生的原因是焊膏在组件和垫上应用太多,导致横截面区域增加,而迹线宽度仍然是相同的,因此在电源应用于电路板时,高穗或浪涌电流流过垫之间的迹线,并损坏它。

尘埃及污染因素:

粉尘颗粒和污染物可以降低电流承载能力和部分痕量损坏,因此必须仔细考虑。可以实现保护电路以避免过载/过流问题。

弯曲的痕迹:

以上根据IPC 2221标准所做的讨论是关于直线轨迹的。对于锐角弯曲道,它对较宽的道和大电流的影响不大。但对于小电流,弯曲的痕迹可能是一个问题。

PCB基材另一个因素:

PCB板材料也是影响内外导体载流能力的另一个因素。根据IPC-2221A标准,采用如下图所示的5种不同材料进行测试。电流适用于每个PCB材料类型中相同宽度/高度的痕量。唯一的区别是板材料的热性能。材料XXXP是用作PCB基材的酚醛材料。这说明了不同的材料如何提高铜的电流流动能力。这个热效应的问题可以用导体施胶的热管理方法来克服。

不同的PCB材料可以提高铜迹线的电流流动能力