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一粒金砂(中级)

pcb小白真诚请教一下关于pcb走线宽度与通流能力的关系问题。 [复制链接]

 

如题。在网上搜到过很多关于二者计算关系的,对于1盎司铜厚的情况下,有说1mm的线宽仅可走1A电流的,也有说每0.254mm(10mil)即可走1A电流的,还有说要根据具体允许的温升来具体计算的。

 

目前我的板子已经打好了,发现表层有一条线上会走7A的直流(长时间),而线径为1.9mm,铺铜为1盎司。若根据第三种说法来计算,温升大概在35℃。

 

因此来请教各位前辈们。1:到底哪种算法靠谱呢  ?

                                       2: 如果第三种算法没问题,那走线温升35℃能正常使用吗?会不会导致pcb板翘起或者出现其他问题?

                                       3: 如果这样不能正常使用,那请问除了“重打改为2盎司铜厚”,或者“修改线宽”之类的方法外,对已有的这块板子是否存在什么补救措施呢?

真诚求教,希望得到前辈们大牛们的解答。

此帖出自PCB设计论坛

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求解


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『请问除了“重打改为2盎司铜厚”,或者“修改线宽”之类的方法外,对已有的这块板子是否存在什么补救措施呢?』

在电路板这条铜箔上手工加焊铜线,以增加截面积。


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纯净的硅(高级)

1,下载和学习IPC-2152规范来计算线宽等参数。

2,下载PCB Toolkit工具软件来仿真估算各个参数的影响。

PCB 线路的温升一般要控制在20℃以内比较保险。

如图,7A走1.9mm,按工具计算温升不止35℃咯(与叠层、镀层厚度等参数也有关系)。

image.png

 


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纯净的硅(高级)

这是按2盎司铜厚评估的,温升25℃,看起来勉强可行。

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纯净的硅(高级)

如果PCB厚度加大到1.6mm,而顶层与第二层的间距不变还是0.254mm的话(多层板),用1盎司铜厚应该也有可能把温升控制在28℃左右。不过第二层作为内层来说,铜厚一般做法是0.5而不是1盎司吧,这个要与PCB厂家确认(我这个版本的工具里好像没有0.5盎司的选项)。

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7A的直流长时间,而线径为1.9mm,铺铜为1盎司

导致pcb板翘,

难免!因为温升是难免的

持续7A电流,建议开窗加锡

点评

感谢前辈的热心指点。已经决定重打改2oz铜厚了。 但也再顺便请教一下前辈您: 1、有什么对已打好的板子手动开窗的手段吗 2、什么样的温度会导致pcb板翘呢?是铜的问题还是FR-4板材的问题限制了这个呢?感觉  详情 回复 发表于 2021-1-10 15:52

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PCB的走线的载电流能力除了线宽,线的铜箔厚度,温升,还有导线长度产生的压降
10mil能走1A,50mil不一定就能走5A


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topwon 发表于 2021-1-9 15:03 如果PCB厚度加大到1.6mm,而顶层与第二层的间距不变还是0.254mm的话(多层板),用1盎司铜厚应该也有可能把 ...

非常感谢前辈的耐心指导。

我的板厚的确是1.6mm,且内层铜厚也为1盎司。目前保险起见,可能是只好破财免灾重打2盎司了。

在看了各位前辈们的回复后,我也试着使用了类似的计算工具,发现还得考虑这个走线是在内层还是外层(in Air),毕竟散热能力不同,这个我也理解。

但这样一来又有新的困惑还请前辈指教。就是不知前辈您说的顶层有没有对“开窗”的需求?在我所使用的计算工具中,提到了“ in air”,是指不仅要是属于top/bot层的走线,而且开窗才算吗?如果我是表层走线,但是不开窗,是不是其实算是“内层走线”呢?。。

因为这样的话对线宽要求又大了很多。


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maychang 发表于 2021-1-8 17:52 『请问除了“重打改为2盎司铜厚”,或者“修改线宽”之类的方法外,对已有的这块板子 ...

就是飞线是吗?了解了。

的确也是个办法,但目前来看可能要飞的有点多。。我考虑一下。

多谢指教


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一粒金砂(中级)

qwqwqw2088 发表于 2021-1-9 18:42 7A的直流长时间,而线径为1.9mm,铺铜为1盎司 导致pcb板翘, 难免!因为温升是难免的 持续7A电流 ...

感谢前辈的热心指点。已经决定重打改2oz铜厚了。

但也再顺便请教一下前辈您:

1、有什么对已打好的板子手动开窗的手段吗

2、什么样的温度会导致pcb板翘呢?是铜的问题还是FR-4板材的问题限制了这个呢?感觉60~70℃不高啊,很多实际使用环境中,70~80℃的环境温度都是很常见的吧

点评

FR-4都存在着热膨胀的问题,特别是板的厚度方向的热膨胀 可以查一下铜的和FR-4板基材热膨胀系数,两者相差较大 铜箔大电流时受热和FR-4基材膨胀变化差异,使铜箔线路和包括PCB上的金属化孔间断裂造成破坏,从而  详情 回复 发表于 2021-1-10 22:04
做好的批量板子不好整,可考虑两头焊接粗铜丝代替    详情 回复 发表于 2021-1-10 21:37

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daisy089412 发表于 2021-1-10 15:52 感谢前辈的热心指点。已经决定重打改2oz铜厚了。 但也再顺便请教一下前辈您: 1、有什么对已打好的 ...

做好的批量板子不好整,可考虑两头焊接粗铜丝代替

 


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daisy089412 发表于 2021-1-10 15:52 感谢前辈的热心指点。已经决定重打改2oz铜厚了。 但也再顺便请教一下前辈您: 1、有什么对已打好的 ...

FR-4都存在着热膨胀的问题,特别是板的厚度方向的热膨胀
可以查一下铜的和FR-4板基材热膨胀系数,两者相差较大

铜箔大电流时受热和FR-4基材膨胀变化差异,使铜箔线路和包括PCB上的金属化孔间断裂造成破坏,从而导致PCB板变形


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本帖最后由 qwqwqw2088 于 2021-1-10 22:07 编辑

70~80℃的环境温理论上没有问题

还有的因素是,PCB板上过电流不均匀,比如铺铜面面积不均匀,会使得PCB板弯曲,吸热与散热速度不均匀,热胀冷缩造成不同的应力而变形。

电流大的情况下需要考虑热应力造成的变形

 

 


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已有的板子可用加焊足够粗导线的办法来扩流,再设计时,务必留取足够余量或将大电流走线开窗暴露后加焊足够厚的焊锡来扩流。余量留取原则一定要考虑极限工况,如果板子较大尤其板型细长且在长度方向上有大电流高温升走线,除留取足够余量外,还需要考虑结构问题以避免反复热冲击导致板子变形。

个人签名上传了一些书籍资料,也许有你想要的:http://download.eeworld.com.cn/user/chunyang

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