PCB 電源完整性工具

PCB 過孔電流計算器

估算鍍通孔的電流承載能力、溫升、電阻、壓降、功耗，以及直流電源轉換所需的並聯通孔數量。.

成品孔的幾何形狀 透過陣列進行並行處理 mm、µm、mil、°C 和 °F
透過容量進行計算 審查驗證實務

透過陣列模型實現功率轉換

已應用4.00 A
ARRAY4 個 VIAS
預估容量5.16 A

活躍模型 IPC-2221 規格的篩選 + 銅管電阻

鍍層桶式篩分

根據容量、溫升及直流損耗進行估算

請使用最終鍍層尺寸及過孔陣列的總電流。此計算工具假設所有過孔均相同、佈線平衡，且電流分攤大致相等。.

幾何學
溫度

VIA GEOMETRY

成品槍管尺寸

mm
請使用銅鍍層完成後的孔洞。.
微米
請採用成品槍管銅層的最小厚度。.
mm
若採用過孔，請採用成品 PCB 的厚度。.
通孔
共享相同直流過渡點的相同過孔。.

負載與熱限制

操作條件

A
總持續直流電流。.
°C
設計限值應高於當地環境值。.
°C
空氣溫度或板區溫度。.
槍管橫截面 直徑 0.30 毫米 · 厚度 25 微米

透明的計算模型

如何估算 PCB 過孔的電流承載能力

此計算器將經驗性的電流容量篩選與基於幾何結構的電阻及直流損耗計算分開處理，因此計算結果不會將假設隱藏在一個未經說明的額定值之中。.

01

銅管面積

A = π × ((D/2 + T)² − (D/2)²)

根據成品孔徑與成品鍍層厚度，採用精確的環形銅截面。.

02

電流容量篩選

I = 0.024 × ΔT^0.44 × A^0.725

將較舊的 IPC-2221 內部導體相關性套用至一個過孔筒，然後依相同比例套用至平行過孔。.

03

預估溫度上升幅度

ΔT = (Ivia / (0.024 × A^0.725))^(1/0.44)

透過每條導線的施加電流來反轉相同的相關性，以維持電容與溫升輸出之間的一致性。.

04

電阻與直流損耗

R = ρ(T) × L / A

計算銅筒電阻、並聯陣列電阻、壓降，以及在預估工作溫度下的 I²R 功率損耗。.

將容量結果用作初步設計篩選依據

IPC-2152 指出，導體溫升取決於電路板結構、銅箔層、安裝方式、環境條件以及熱邊界。過孔陣列還會受到電流分流與熱交互作用的影響，而這些效應是瀏覽器上的計算工具無法完全模擬的。.

輸入品質至關重要

應採用「成品過孔尺寸」，而非「名義鑽孔假設」

最有參考價值的結果來自描述已鍍層完成之導管之製造數據。名義鑽孔尺寸、銅箔重量及最終過孔鍍層並非可互換的數值。.

輸入首選來源為何重要
成品孔徑加工商成品孔規格定義鍍銅筒的內徑。.
最終鍍層厚度PTH 銅的最低需求量可直接控制槍管橫截面積與阻力。.
槍管長度成品板或層間厚度較長的導管會增加電阻及直流電壓降。.
並行過孔數量實際傳輸功率變化只有當過孔能有效分流電流時，容量才會隨之擴展。.
施加電流軌道分析或測量所得的最壞情況請使用最大持續直流電流，而非平均空載電流。.

證據優先原則

你應該相信哪個數值？

  1. 製造商最低要求： 成品孔與最小鍍銅層厚度。.
  2. 測量負載： 最壞情況下的持續軌道電流。.
  3. 設計估算： 資料表或功耗預算電流。.
檢視工程驗證方法 →

實用設計方案

當過孔陣列的餘裕有限時，應進行哪些調整

利用結果來確定下一個幾何或佈局調整。每項操作都會改變電路與熱路徑的不同部分。.

+

新增平行過孔

當佈線以對稱方式為每個過孔供電時，可降低每桶電流及陣列總阻抗。.

↔

增加槍管中的銅含量

較大的最終鍍層厚度可增加導電面積，且無需擴大最終孔徑。.

↕

縮短槍管

盲孔或埋孔過渡結構雖能降低電阻，但會增加製造成本並帶來可靠性上的限制。.

≋

改善電流分配

請在每個過孔周圍使用長度相近的走線，並確保銅箔連通性，而非先連接單一過孔。.

本工具包含以下內容

直流電篩選

  • 鍍層槍管銅質區域
  • IPC-2221 規格的電流估算
  • 溫度上升估算值
  • 電阻、壓降與 I²R 損耗
  • 理想的均等共享平行陣列

在工具外部進行驗證

產能與可靠性限制

  • 實際鍍層分布與空隙
  • 平面散熱與局部銅材
  • 高密度陣列熱交互作用
  • 脈衝電流、瞬態電流及高頻電流
  • Fabricator 的鑽孔與長寬比功能

大電流印刷電路板評測

需要驗證完整的權力交接嗎？

請一併檢視過孔陣列、走線寬度、銅層、連接器限制、溫升、製造能力以及實際工作週期。.
申請工程審查 →瀏覽工程白皮書 →

繼續進行工程檢查

相關的 PCB 與系統計算工具

應將過孔結果應用於走線、壓降、阻抗、熱分析及系統功耗等各項檢查中，而非僅將單一過孔作為獨立項目來處理。.

PCB

PCB 走線寬度計算器

調整連接至過孔陣列的銅線寬度。.

計算走線寬度 → DC

PCB 壓降計算器

請檢查完整的銅箔路徑，而非僅檢查過孔筒。.

檢查電壓降 → Cu

PCB 銅箔重量換算表

將銅箔重量轉換為厚度，以進行電源路徑規劃。.

轉換銅的重量 → Z₀

PCB 阻抗計算器

估算電源網路附近的受控阻抗幾何結構。.

計算阻抗 →

PCB 過孔電流 常見問題集

關於電路容量與直流損耗的實務問題

設計檢查清單

將該結果應用於實際的製造層疊結構中

在放行前，請確認最低完成鍍層厚度、最大持續電流、陣列周圍的銅接通情況，以及電流分流幾何結構。.檢視參考平台 →
0.3 毫米的 PCB 過孔能承受多少電流？

電鍍容量取決於最終鍍層厚度、溫升、滾筒長度以及周圍的銅量。若要估算電流，針對一個最終直徑為 0.3 毫米、鍍層厚度為 25 µm 的孔，必須先取得上述數值。.

該如何計算流經多個 PCB 過孔的電流？

僅當佈局能均勻地向各過孔供電時，才將總電流分配至相同且並聯的過孔。若走線的電流分配不均，可能會導致第一個或電阻最小的過孔過載。.

PCB 過孔的鍍層厚度會影響電流承載能力嗎？

是的。較厚的銅層可增加桶體的橫截面積、降低電阻、減少壓降，並提高首通電流容量的估算值。.

PCB 過孔的電壓降該如何計算？

此計算器根據電阻率、銅桶長度及環形銅面積，推算出銅桶的電阻，然後將公式 V = I × R 套用至並聯過孔陣列。.

IPC-2221 能否準確預測 PCB 過孔的溫度上升幅度？

這是一種有用的初步相關性分析，並非完整的熱模型。機身、電路板結構、元件間距、氣流以及鄰近熱源都可能影響測量到的溫度上升幅度。.

我應該輸入鑽孔直徑還是成品過孔直徑？

請輸入電鍍完成後的孔徑。滾筒面積計算會另行加總最終銅層厚度，因此不應使用未經電鍍的鑽孔直徑。.