pcb中线宽、过孔的大小与通多大电流之间的关系是什么

2021-02-25 08:26:52 字数 4405 阅读 5894

1楼:大猫罐头

直接的关系。

线条宽度问题其实就是铜布线的横截面积对应的电流大小的关系。因为pcb上的铜皮表面积非常大,比较利于散热,所以pcb布线的过电流能力远大于铜导线。

一1oz厚度的铜皮为例:(ipc标准)

1a需要的布线宽度为12mil(表层走线),内层走线约为30mil。

在实际使用过程中,因pcb制造工艺的公差(国内pcb板材偷工减料现象比较普遍),产品的可靠性等等因素。所以应留有较大余量。

简单的计算方式为:1oz厚度的铜皮,1mm线宽的过电流能力为1a。(温升10°C)

如果允许的温升比较高,又有良好的通风散热,可以减少至0.6-0.7mm。

至于过孔,也与工艺有关。过孔的电镀铜厚度是比较关键的。

在电镀铜厚度为20μm;1mm内径时,产生10°C温升的电流为3.7a。(这个是国际标准给出的数据)在实际使用时,充分考虑国内偷工减料的情况以及可靠性,减半设计应该就可以了。

过孔也称金属化孔,在双面板和多层板中,为连通各层之间的印制导线,在各层需要连通的导线的交汇处钻上一个公共孔,即过孔,在工艺上,过孔的孔壁圆柱面上用化学沉积的方法镀上一层金属,用以连通中间各层需要连通的铜箔,而过孔的上下两面做成圆形焊盘形状,过孔的参数主要有孔的外径和钻孔尺寸。

过孔不仅可以是通孔,还可以是掩埋式。所谓通孔式过孔是指穿通所有敷铜层的过孔;掩埋式过孔则仅穿通中间几个敷铜层面,仿佛被其它敷铜层掩埋起来。图4-4为六层板的过孔剖面图,包括顶层、电源层、中间1层、中间2层、地线层和底层。

过孔也称金属化孔,在双面板和多层板中,为连通各层之间的印制导线,在各层需要连通的导线的交汇处钻上一个公共孔,即过孔,在工艺上,过孔的孔壁圆柱面上用化学沉积的方法镀上一层金属,用以连通中间各层需要连通的铜箔,而过孔的上下两面做成圆形焊盘形状,过孔的参数主要有孔的外径和钻孔尺寸。

过孔不仅可以是通孔,还可以是掩埋式。所谓通孔式过孔是指穿通所有敷铜层的过孔;掩埋式过孔则仅穿通中间几个敷铜层面,仿佛被其它敷铜层掩埋起来。图4-4为六层板的过孔剖面图,包括顶层、电源层、中间1层、中间2层、地线层和底层。

寄生电容

孔本身存在着对地的寄生电容,如果已知过孔在铺地层上的隔离孔直径为d2, 过孔焊盘的直径为d1,pcb 板的厚度为t, 板基材介电常数为ε, 则过孔的寄生电容大小近似于:

c=1.41εtd1/(d2-d1)

过孔的寄生电容会给电路造成的主要影响是延长了信号的上升时间,降低了电路的速度。举例来说,对于一块厚度为50mil 的pcb 板,如果使用内径为10mil ,焊盘直径为20mil 的过孔,焊盘与地铺铜区的距离为32mil, 则我们可以通过上面的公式近似算出过孔的寄生电容大致是:

c=1.41x4.4x0.

050x0.020/(0.032-0.

020)=0.517pf,这部分电容引起的上升时间变化量为:t10-90=2.

2c(z0/2)=2.2x0.517x(55/2)=31.

28ps 。从这些数值可以看出,尽管单个过孔的寄生电容引起的上升延变缓的效用不是很明显,但是如果走线中多次使用过孔进行层间的切换,设计者还是要慎重考虑的。

寄生电感

同样,过孔存在寄生电容的同时也存在着寄生电感,在高速数字电路的设计中,过孔的寄生电感带来的危害往往大于寄生电容的影响。它的寄生串联电感会削弱旁路电容的贡献,减弱整个电源系统的滤波效用。我们可以用下面的公式来简单地计算一个过孔近似的寄生电感:

l=5.08h[ln(4h/d)+1]

其中l 指过孔的电感,h 是过孔的长度,d 是中心钻孔的直径。从式中可以看出,过孔的直径对电感的影响较小,而对电感影响最大的是过孔的长度。仍然采用上面的例子,可以计算出过孔的电感为:

l=5.08x0.050[ln(4x0.

050/0.010)+1]=1.015nh 。

如果信号的上升时间是1ns ,那么其等效阻抗大小为:xl=πl/t10-90=3.19ω。

这样的阻抗在有高频电流的通过已经不能够被忽略,特别要注意,旁路电容在连接电源层和地层的时候需要通过两个过孔,这样过孔的寄生电感就会成倍增加。 高速pcb 中的过孔设计

通过上面对过孔寄生特性的分析,我们可以看到,在高速pcb 设计中,看似简单的过孔往往也会给电路的设计带来很大的负面效应。为了减小过孔的寄生效应带来的不利影响,在设计中可以尽量做到:

1.从成本和信号质量两方面考虑,选择合理尺寸的过孔大小。比如对6-10层的内存模块pcb 设计来说,选用10/20mil(钻孔/焊盘)的过孔较好,对于一些高密度的小尺寸的板子,也可以尝试使用8/18mil的过孔。目前技术条件下,很难使用更小尺寸的过孔了。

对于电源或地线的过孔则可以考虑使用较大尺寸,以减小阻抗。

2.上面讨论的两个公式可以得出,使用较薄的pcb 板有利于减小过孔的两种寄生参数。

3.pcb 板上的信号走线尽量不换层,也就是说尽量不要使用不必要的过孔。

4.电源和地的管脚要就近打过孔,过孔和管脚之间的引线越短越好,因为它们会导致电感的增加。同时电源和地的引线要尽可能粗,以减少阻抗。

5.在信号换层的过孔附近放置一些接地的过孔,以便为信号提供最近的回路。甚至可以在pcb 板上大量放置一些多余的接地过孔。

pcb过孔的大小应该怎么确定呢?

2楼:杨必宇

过孔bai0.5/0.8,太小有的pcb板厂家做du不了,如果板子空间

zhi有限只能做这dao么小,专那就要提

前跟板厂确属认一下,太大过炉的时候锡容易跑到板面。

过孔其实和焊盘一样,只不过上面不焊接元件而已。但是由于生产工艺的原因(特殊情况另说),过孔焊盘尺寸应比通孔大0.5mm以上。并优先选择标准焊盘尺寸。

3楼:匿名用户

过孔其实和焊抄盘一样,只不过上面不焊bai接元件而已。du但是由于生产工艺的原zhi因(特殊情dao况另说),过孔焊盘尺寸应比通孔大0.5mm以上。并优先选择标准焊盘尺寸。

一般认为一个过孔可通过0.5a左右的电流,如电流大要增加过孔及过孔尺寸。

4楼:匿名用户

插元器件

抄的过孔与所焊元器件的引脚直径相关,两者之间关系如下:

d为器件引脚直径 孔径d < = 1.0 d+0.3

1.0 < d < =2.0 d+0.4

1.0d > 2.0 d+0.5

5楼:匆匆来也是也

过孔能很好的穿过线就行吧,不过焊盘大一点及周边附铜多一些,一面摆动的时候掉铜皮。

6楼:匿名用户

最好定为直径1.5mm,内孔0.5mm.

7楼:匿名用户

youkonghuanbiaozhunde!

pcb板生产时过孔大小有什么要求吗?

8楼:灬烈燕灬

通孔的话,直径最小为8mil(0.2mm),这个是机械钻孔的最小孔径;如果是盲孔或者埋孔,最小孔径为4mil(0.1mm),这种孔要用镭射。

孔越小越贵。通孔建议使用10/18、12/20的孔,电源孔可以用16/24的。

9楼:匿名用户

过孔的作用就是为了上下导通,如果设计的太小了,生产时,打孔就有些困难,越小,他的偏差就越大,做出来的误差就大,一般的板子,最小的设计成0.3mm,但是也不能设计的太大,最好小于0.7mm。

这样的话,一般的工厂生产都能做出来!

10楼:匿名用户

一般的工厂要孔径0.3mm以上才能做。工艺能力强的工厂做0.2mm也没问题。别的就没什么。

pcb布线时,芯片下面可以走线或加过孔吗?在一般的电路中(单片机),过孔的大小及线宽最好为多少mm(注:是mm)

11楼:匿名用户

在一般的单片机电路抄中这样做是没问题的bai,只是如果du在芯片下布线zhi的话调试的时候可能dao不好查线而已。过孔放在芯片下面也没问题。

另外你问的这个过孔大小及线宽。如果空间够的话当然是线越宽越好,当然了,信号线最好做到12mil或以上,因为再细的话虽然现在的制板技术已经很好了,但是太细的线也会出现这样那样的问题(现在一般的pcb厂家最小线宽可以做到4mil没问题,但是需要做密脚线,成本会高)。过孔的话一般用外径36mil,内径24mil(个人习惯)。

注意:内径如果太小(普通工艺内径10mil以下)可能会导致灌铜不均(就是过孔不导通或阻抗很大,本人遇到过)。

另外画pcb很少人用mm为单位,除非需要掌握某些器件或板子的尺寸才用mm为单位。100mil=2.54mm,自己去换算吧。

12楼:旅行中的小黑娃

可以的,这个是msp430单片机下的过孔

13楼:匿名用户

可以走线,最好只走信号线,电流过大的不适合走在芯片下面,对于一般的pcb厂家来说过孔一般大于0.5mm较好

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