互動式銅材尺寸選定
設定新走線的尺寸或檢查現有走線
輸入完成的銅件幾何形狀及允許的溫升值。結果將立即更新,但僅為初步篩選估算,並非生產階段的熱學保證。.
設計輸入
電氣及銅材參數
主動追蹤模型
外部銅線路
- 最低工資
- 7.194 毫米
- 精選 W
- 8.993 毫米
- 銅 T
- 35.0 微米
- 長度 L
- 150.0 毫米
I = k × ΔT0.44 × A0.725
A 為銅線的截面積(單位:平方密爾)。建議寬度是在計算出最小面積後,再套用使用者選定的設計餘裕所得出的數值。.
請將建議的寬度作為佈局起點,然後驗證生產層疊結構與熱環境。.
計算依據
PCB 走線寬度估算的計算方式
此計算機採用廣為人知的 IPC-2221 經驗電流-容量關係式,用於快速進行走線尺寸計算。接著,它根據成品銅的橫截面積及經溫度校正後的銅電阻率,推算出電氣損耗。.
所需銅面積
A = [I ÷ (k × ΔT0.44)]1/0.725
外部走線的係數為 0.048,內部走線的係數為 0.024。面積以平方密爾為單位計算。.
最小與建議寬度
Wmin = A ÷ T · Wrec = Wmin(1 + 裕度)
覆銅層的厚度會將所需面積轉換為寬度。設計餘量是明確且可調整的,而非隱藏的。.
電阻與直流損耗
R = ρ(T) × L ÷ (W × T)
電阻值會調整為環境溫度加上所選的溫升值,然後用來估算壓降和 I²R 損耗。.
現有追蹤檢查
I容量 = k × ΔT0.44 × (W × T)0.725
「檢查現有軌跡」功能會逆向處理工作流程,並將施加的電流與所輸入成品寬度的經驗容量進行比較。.
IPC-2221 是一種傳統的經驗性篩選方法。IPC-2152 風格的相關性、銅層、鄰近導體、外殼氣流、基板結構、阻焊層以及電路板層級的熱擴散等因素,都可能導致溫度產生差異。請將此結果作為佈局與製造討論的起點,而非用來認證已發布的設計。.
輸入品質
使用「成品銅」數值及逼真的熱邊界
該模型雖然簡單,但結果在很大程度上取決於電流、銅箔厚度、層位以及溫升是否能準確反映實際的 PCB 結構。.
連續電流
請輸入持續路徑電流,而非僅輸入典型工作值。對於脈衝負載,需分別評估瞬態特性與占空比。.
成品銅板厚度
請採用製成後的導體厚度。名義銅重雖是方便的預設值,但電鍍外層的銅厚可能有所不同。.
允許的溫度上升值
此為允許的環境溫度上升值,而非元件或層壓板的最高額定值。較低的上升目標會產生較寬的走線。.
已完成路線長度
長度不會改變 IPC-2221 的寬度結果,但會直接影響電阻、壓降及功率損耗。.
銅參考資料
名義銅重量與厚度換算
這些常見的名義轉換對於初步輸入相當有用。請與 PCB 製造商確認最終的銅箔厚度,尤其是鍍銅外層。.
| 銅的重量 | 名義厚度 | 厚度(以密爾為單位) | 典型規劃用途 |
|---|---|---|---|
| 0.5 盎司/平方英尺 | 17.5 微米 | 0.69 密爾 | 精密佈線與低電流層 |
| 1 盎司/平方英尺 | 35 微米 | 1.38 密耳 | 通用型 PCB 銅箔 |
| 2 盎司/平方英尺 | 70 微米 | 2.76 百萬 | 大電流配電 |
| 3 盎司/平方英尺 | 105 微米 | 4.13 密爾 | 高銅含量工業級電源路徑 |
| 4 盎司/平方英尺 | 140 微米 | 5.51 密爾 | 專為高電流設計的結構 |
下一次工程檢查
繼續進行 PCB 與系統設計工作流程
從導體尺寸的選定,進一步探討傳輸線損耗、銅材規格、過孔容量、阻抗、電源規劃、熱分析,以及 Mini-ITX 系統驗證。.
銅線、損耗與訊號完整性
系統負載與散熱檢查
機械、動力與可靠性
PCB 走線寬度 常見問題
開放高電流路線前的實務考量
請使用計算機進行初步尺寸估算,然後驗證完整的電流路徑及生產層疊結構。.
以下解答說明了銅層厚度、內層與外層的區別、溫升、裕量,以及 IPC-2221 標準估算方法的限制。.
探討 PCB 的電源路徑這個 PCB 走線寬度計算器採用的是什麼公式?
該方法採用 IPC-2221 標準中關於電流、允許溫升、銅截面積及層位之間的經驗關係。將計算出的面積除以成品銅層厚度,即可得出走線寬度。.
為什麼內層的走線會寬得多?
傳統方程式針對內部導體採用較低的係數,以反映其散熱效能較差。實際的多層板行為還取決於鄰近層、介電層厚度、銅箔分布以及電路板結構。.
我應該使用「最小寬度」還是「建議寬度」?
最小寬度是直接的經驗結果。建議寬度則包含您所選定的工程安全係數,若佈線空間允許,這通常是較佳的起點。.
走線長度會影響所需的寬度嗎?
走線長度不會納入 IPC-2221 的寬度計算公式中。然而,走線長度確實會增加電阻、壓降及功率損耗,因此即使電流承載能力看似足夠,仍可能需要採用更寬的走線。.
我能否將電流分流至兩條並聯的走線或銅層上?
並行路徑可以共享電流,但由於幾何結構、過孔電阻、元件佈局以及熱耦合等因素,分流比例可能不均等。應對完整的電流路徑進行建模與驗證,而非自動將寬度除以路徑數量。.
這款計算機能否取代 IPC-2152 分析或熱測試?
不。這僅是一款初步的 IPC-2221 規格篩選工具。最終設計應考量 IPC-2152 規範、製造公差、外殼環境條件、銅箔擴散以及實際測得的熱性能。.
