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在做PCB設(shè)計(jì)時(shí)，如果有大電流，就需要針對(duì)不同的電流值設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的線寬，以前老師傅給的建議是1mm線寬過(guò)1A電流，按這個(gè)估算就可以。

但這個(gè)方法在實(shí)際設(shè)計(jì)中還是會(huì)帶來(lái)不少困擾，比如，有些產(chǎn)品由于板子的結(jié)構(gòu)和面積限制，布板面積并不充裕。如果走0.5mm的線寬，過(guò)1A的電流行不行，如果不行，會(huì)有什么問(wèn)題？如果線寬不能加寬，有沒(méi)有其它方法提升過(guò)電流能力。

我們?cè)倏纯锤唧w的設(shè)計(jì)，如下表，為嘉立創(chuàng)PCB投板時(shí)可選的PCB參數(shù)選項(xiàng)。

看到上面的PCB板參數(shù)，問(wèn)題就更多了。

1.內(nèi)層銅厚的線寬設(shè)計(jì)規(guī)則是否和外層銅厚一致？

2.成品板厚對(duì)過(guò)電流有沒(méi)有影響？

3.銅厚1盎司和2盎司，過(guò)電流又有什么差異？

先來(lái)看第一個(gè)問(wèn)題，內(nèi)層銅厚和外層銅厚如果要通過(guò)相同的電流，比如1A，線寬的設(shè)計(jì)是否一樣？

在2009年前，IPC-2152標(biāo)準(zhǔn)還未發(fā)布時(shí)，PCB設(shè)計(jì)采用的是IPC-2221 （Generic Standard on Printed Board Design）標(biāo)準(zhǔn)。

此標(biāo)準(zhǔn)有3個(gè)重要的參考圖如下：

下圖是外層銅的截面積和過(guò)電流對(duì)照表。

紅色標(biāo)記為溫升10℃條件下，1A過(guò)電流和截面積對(duì)照。

下圖是內(nèi)層銅的截面積和過(guò)電流對(duì)照表。

藍(lán)色標(biāo)記為溫升10℃條件下，1A過(guò)電流和截面積對(duì)照。

我們?cè)O(shè)計(jì)PCB需要的是線寬，因此，截面積還需要進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為線寬，可參考下圖查找。

從上面的圖形化查表結(jié)果如下：

依據(jù)IPC-2221標(biāo)準(zhǔn)，1A的過(guò)電流，1OZ的銅厚，按10℃的溫升評(píng)估。

外層走線線寬約為：13mils(0.33mm)

內(nèi)層走線線寬約為：32mils(0.81mm)

標(biāo)準(zhǔn)里還給出了計(jì)算公式，相同的條件下，內(nèi)層的K值相對(duì)外層減半（即電流減小一半）。

按上面的分析，第一個(gè)問(wèn)題的結(jié)論似乎已經(jīng)有了，即相同的過(guò)電流設(shè)計(jì)，內(nèi)層的線寬設(shè)計(jì)比外層更寬。

但是，以上結(jié)論是錯(cuò)的。

此標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)并沒(méi)有經(jīng)過(guò)時(shí)間驗(yàn)證，而是把內(nèi)部的導(dǎo)線過(guò)電流數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單的降低一半，比如，同樣的線寬，外層設(shè)計(jì)過(guò)電流為1A，則相同線寬，內(nèi)層過(guò)電流按0.5A計(jì)算。其假定的依據(jù)是，PCB內(nèi)部走線沒(méi)有外部走線散熱快。當(dāng)然，按此方法，除了浪費(fèi)一些銅皮，對(duì)產(chǎn)品的電氣特性并不會(huì)帶來(lái)其它問(wèn)題。

后來(lái)經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，PCB內(nèi)層的走線散熱和外層并無(wú)太大差異。新的標(biāo)準(zhǔn)為IPC2152 (Standard for Determining Current Carrying Capacity in Printed Board Design)。此標(biāo)準(zhǔn)2009年發(fā)布。

如下圖，新的標(biāo)準(zhǔn)，內(nèi)層和外層統(tǒng)一到一張圖表了。

回到第二個(gè)問(wèn)題，成品板厚對(duì)線寬設(shè)計(jì)規(guī)則有沒(méi)有影響，答案是有影響。

標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)說(shuō)明如下，厚度越薄，散熱越差，因此相同電流，需要設(shè)計(jì)線寬更寬。

IPC2152標(biāo)準(zhǔn)給出了很多圖形，可以對(duì)照參考，此方法效率太低?？梢允褂密浖M(jìn)行線寬設(shè)計(jì)?！癝aturn_PCB_Toolkit” 就是一款很實(shí)用的軟件，相關(guān)下載鏈接可以參考文章：

硬件工程師幾款免費(fèi)實(shí)用的小工具分享

打開(kāi)軟件，選擇依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)：“IPC-2152 with modifiers”。

選擇“Conductor Properties”,設(shè)置各項(xiàng)參數(shù)后就可以計(jì)算了。

分別對(duì)比了1.6mm板厚，0.5OZ，1OZ和2OZ銅厚，溫升10℃，計(jì)算不同線寬對(duì)應(yīng)的電流；同時(shí)還增加了一列1mm板厚的對(duì)比數(shù)據(jù)如下：

按上面數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果，最常見(jiàn)的1.6mm板厚，1OZ的銅厚，需要過(guò)1A電流的條件下，線寬設(shè)計(jì)0.5mm就可以滿足設(shè)計(jì)需求了。

影響過(guò)電流能力除了板厚，銅厚，線寬和溫升之外，PCB板材，同層相鄰導(dǎo)線，相鄰銅平面，表面涂層，蝕刻因子等因素都會(huì)對(duì)過(guò)電流產(chǎn)生影響，有興趣的可以自己嘗試修改相關(guān)參數(shù)驗(yàn)證。

總結(jié)：

1.相同寬度和銅厚的內(nèi)層走線和外層走線的過(guò)電流能力并不是相差2倍。 2.設(shè)計(jì)1mm線寬通過(guò)1A的電流，是一個(gè)相對(duì)保守的設(shè)計(jì)，且設(shè)計(jì)余量足夠大。 3.容嬤嬤有時(shí)候講的東西也不一定對(duì)。