PCB走线承载能力是否与其截面积成正比

从理论上讲，印制电路板（PCB）的载流量由走线的横截面积和温升确定。此外，走线的横截面积与走线宽度和铜厚度成正比。好吧，这里有一个问题：这个规则是否也适用于载流能力与走线截面积之间的关系，也就是说，走线承载能力是否与其截面积成正比？在10℃的相同温度上升下，铜厚度为1oz的10mil走线最多能够承受1A的电流，而我们放心，50mil走线可以承受大于1A的电流。那么，基于简单的多次计算，它能够保持的最大电流5A到底是多少？实际上，要复杂得多。

尽管如此，上表已逐渐被IPC-2221印制电路板设计通用标准取代，以此作为参考，可以精确地设计印制电路板。

铜厚度测量单位

在进行真正的讨论之前，有必要对铜的厚度（盎司）的单位进行维基化处理。它通常被认为是重量测量的单位，但在电路板设计中，已被用于铜厚度的测量。当涉及以盎司为单位的铜厚度转换时，应牢记一些规则。因为铜的规格是通过每平方英尺的铜厚度来衡量的，所以通常提到的1盎司实际上是指该铜的每平方英尺的重量为1盎司。在这种情况下，铜越厚，铜厚度就越大，因为铜厚度与铜的厚度成正比。结果，铜的厚度可以用重量单位盎司表示。此外，盎司还可以转换成mm或mil的单位。

0.5盎司=0.0007英寸= 0.7mil= 0.018mm

1.0盎司= 0.0014英寸= 1.4mil= 0.035mm

2.0盎司= 0.0034英寸= 2.8mil= 0.070mm

PCB铜箔横截面积与最大载流量和温升之间的关系

根据IPC-2221中第6.2节的解释，即“导电材料要求”，载流量可以进一步分为两类：内部导体和外部导体。内部导体的最大载流量定义为外部导体的最大载流量的一半。IPC-2221中的表6-4演示了外部导体和内部导体之间的铜箔横截面积，温度上升和最大载流能力之间的关系。

此外，根据上表总结了一个简化的公式：I=KΔT0.44A0.75

在这个公式中，K是一个修正因子。内部导体相当于0.024，外部导体相当于0.048。ΔT是最大值。温差，表示加热铜与环境温度之间的温差，其单位为摄氏度(C)。A是指铜线的横截面面积，其单位为平方密耳（mil?）。是指其单位为安培（安培）的电流承载能力。

由于电子技术的发展，一些在线走线宽度计算器可供电路板设计人员使用。这种工具非常方便，一旦填充了所需的电流和铜厚度，便会提供相应的内部导体和外部导体走线宽度。PCB走线宽度计算器和ANSI IPC-2221A PCB走线宽度计算器属于刚才介绍的工具。

确定最大载流量的要素

尽管可以直接采用简单的公式来计算最大载流量，但实际情况并非如此简单直接。这是因为除了横截面积和温度升高外，走线电流的承载能力还取决于其他因素，例如组件数量，焊盘和过孔。

对于分布有许多焊盘的走线，镀锡走线的容量将比普通走线高得多。工程师遇到电路板的情况并不罕见，因为流过大电流时，焊盘之间的一些走线会被烧毁。造成此类悲剧的原因在于，组件或引脚上的焊锡膏过多，会导致横截面积增加，而焊盘之间的痕迹不会发生变化。结果，一旦启动电源或对走线进行阶次修改，就有可能导致超大瞬态浪涌，甚至烧毁焊盘之间的走线。

解决此问题的方法之一是增加走线宽度。当不允许扩大走线时，可以在容易被烧毁的走线上涂上阻焊剂，并应采用SMT（表面贴装技术）规程印刷焊膏。回流焊接后，走线宽度将增加，因此载流量也将增加。

一言以蔽之，虽然可以通过IPC提供的表格或公式来获得PCB走线的载流量，但它们仅用于直接走线计算。但是，在实际的印刷电路制造或组装中，必须认真考虑灰尘或污染物的污染，因为污染可能会导致部分导线折断。因此，当我们以任何一种方式设计最大载流量时，都必须增加安全系数以防止发生过载问题。

此外，必须特别注意转动痕迹。如果在导线中形成锐角，则可能会引起不平滑的转移，这可能对小电流或宽宽度的导线几乎没有影响。但是，当涉及到低电流承载能力时，可能会发生问题。

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