PCB電路板如何選擇合適的導線寬度 PCB走線寬度計算方法

回前兩天畫了一個功率板子，但是由于走線的線徑太細，因此在上電的一瞬間一根電線被立即燒斷。為了解決這個問題，我們最后只能通過外部飛線的方式來替換燒斷的電線。

以前公司使用的PCB板通常都是6層、8層和10層，組件排列而且緊密，空間非常緊張。因此為了能夠布下較粗的線，我們通常通過不斷地壓縮空間來布線。但是，有時候空間實在不夠，在布局的限制下，我們只能根據需要適當減小走線的寬度，來滿足布完線。

根據以往經驗，我們得出在一般情況下1安培的電流基本需要使用1毫米寬的導線就可以滿足。那么，根據這個經驗我們是否可以推斷出，10安培的電流它就需要使用10毫米寬的導線來滿足呢？

在PCB板空間充足的情況下，確實可以按照這個比例來設計導線寬度。然而，在多層PCB中，當空間有限時，10毫米的導線寬度可能無法實現。這是因為多層PCB的內部走線空間通常非常有限，而導線寬度會增加占用面積，可能導致無法容納較粗的導線。

因此，在大電流情況下，需要綜合考慮電流負載、導線截面積、散熱需求和空間限制等多個因素來選擇合適的導線寬度。這需要具備一定的電子和電氣知識以及實踐經驗才能做出最佳的設計決策。

基礎知識

基礎知識，PCB電路板的銅箔厚度它是以盎司（OZ）為單位來進行測量的。1OZ厚的銅箔它指的是每平方英尺（FT2）的面積上均勻地鋪設重量為1盎司的銅箔，這個銅箔厚度是35微米（um）或者0.035毫米（mm）。

通常，PCB電路板的銅箔厚度有三個規格選擇，分別是0.5盎司、1盎司和2盎司。這些規格的銅箔主要是應用在消費類產品和通訊類的電子產品中。3OZ的銅箔就非常的少見，主要是用于需要承受非常大的電流、非常高的高壓的電源產品中。

因此常用的多層PCB電路板中，它的表層銅箔的厚度基本都是1盎司，而內層銅箔的厚度通常為0.5盎司。具體的細節情況我們可以去向PCB制作廠家詳細咨詢。

PCB走線寬度計算

PCB板的電流承載能力主要有三個方面原因，分別是走線寬度、線厚（銅箔的厚度）以及溫升高度。線寬越大，電流的承載能力就越強。

PCB制作的標準IPC-2221規定了一種計算線寬的方式，即通過將一些參數代入公式進行計算，得出所需線寬。

在IPC-2221標準里面，PCB線寬的計算公式中的參數包括：以下幾個

第一點I是走線允許通過的最大的電流，它的單位為安培（A）。

第二點0.024和0.048是修正系數，通常是用K表示。對于內層走線，K=0.024；對于表層走線，K=0.048。

第三點dT是最大溫升數據，單位是攝氏度（℃）。常見的最大溫升數值有10還有20。

第四點A是PCB走線的截面積，等于銅的厚度乘以線寬的值，它的單位為平方密耳（mil^2）。

通過將這些參數帶入，我們可以計算出對應的電流所需的走線寬度。但是計算過程非常的復雜，所以我們推薦使用網上的計算工具去計算或執行IPC-2221標準規范的軟件算法去計算。

設計助手計算

我們在網上找到幾個不同的工具去計算走線的寬度，最后發現它們得出的結果基本是一樣的，其中的兩個工具計算出的結果是完全相同的。

給定的條件下（載流為10A，最大溫升為10℃，環境溫度為25℃，銅厚為1盎司，走線長度為10mm），通過這三個工具計算來得出的內層PCB走線的寬度約為18.71mm，表層PCB走線的寬度約為7.19mm。我們自己最后也使用IPC-2221的公式進行計算了一次，得出結果與工具得出的結果是一致的。

這里我們需要注意的是，即使這些工具的計算結果非常相近，但是在實際應用中我們還需要考慮到其他很多因素的影響，比如PCB板子材質、絕緣層的厚度、PCB走線間距等一些因素。所以，在實際制作中我們需要綜合考慮這些因素的影響，并且咨詢專業的PCB生產廠家來確保最后制作出的PCB板符合我們的需求。

今天的分析先到這里，得出的基本結論就是1A電流需要1mm的線寬來滿足。

來源：旺哥學電子

　　審核編輯：湯梓紅