PCB 走線寬度計算器

PCB 走線寬度決定銅導體在不過度升溫的情況下能承載多少電流。電流流經有限電阻時會產生熱量，較窄走線的截面積較小，導電及散熱能力也較弱。本計算器將經驗性的 IPC-2221 電流公式重新整理，依所選電流、銅重、溫升及層位置，估算所需的最小截面積與寬度。 公式為 I = k × ΔT^0.44 × A^0.725，其中電流 I 以安培計，容許溫升 ΔT 以攝氏度計，截面積 A 以平方密耳計。外層走線的係數 k 為 0.048，內層為 0.024。內層導體被積層材料包覆，通常散熱較差，因此較早的 IPC 模型要求其具有更大的截面積。 求出截面積後，計算器將其除以銅厚。一盎司銅在未計製造公差前的厚度約為 1.378 mils，即 35 µm。兩盎司銅的標稱厚度加倍，因此相同截面積所需的寬度大約減半。電鍍與製程變異會改變成品厚度，關鍵設計應向 PCB 製造商取得實際疊構資訊。 溫升是指走線溫度高於其局部環境溫度的幅度，而不是最高環境溫度本身。10°C 溫升較為保守，常用於敏感或高可靠度電路。允許 20°C 或 30°C 溫升可減小走線寬度，但也會增加導體電阻、加熱附近元件，並減少過載時的餘裕。請考慮機殼內溫度、銅平面、氣流、工作週期及鄰近發熱元件。 IPC-2221 是實用的初步尺寸估算模型，並非完整熱模擬。較新的 IPC-2152 指南更詳細地考慮電路板結構與環境影響。焊墊、導通孔、連接器、局部縮頸、阻焊層、平行平面及短暫瞬態電流都會改變實際表現。請將結果向上取整為可製造的寬度，增加工程裕度，另外核對壓降，並於設計定案前在最不利操作條件下測試大電流原型。