专利名称：一种pcb铜层载流量计算方法
技术领域：
本发明涉及一种PCB设计技术，具体地说是一种PCB铜层载流量计算方法。
背景技术：
在PCB设计中，经常会采用PCB铜层进行大电流的传输，由于PCB铜层存在内阻， 电流传输会产生功耗，引起PCB温度上升，而PCB温升是评估PCB可靠性的一个重要指标， 因此在设计时需要根据传输电流的大小计算PCB铜层的宽度，保证PCB温升不超标。目前常 用的计算方法是在PCB铜层传输小电流和大电流时采用相同的电流密度，认为PCB载流量 是随电流大小线性增加的，并且不考虑内外铜层的区别，例如传输IA电流，使用IOmil宽， Ioz的铜层可以满足温升要求，那么传输IOOA电流，就应该使用IOOOmil宽，Ioz的铜层，正 好是IA时的100倍。但是实际情况并非如此，随着电流的增大，必须采用更小的电流密度 才能满足PCB温升要求，而且内外铜层的载流能力也是不同的，即传输100A电流时，铜层的 宽度不是传输IA电流时的100倍，而是应该更宽，内外铜层应该分别考虑，否则会导致PCB 温升超标，可靠性降低。针对以上问题，本发明提出一种PCB铜层载流量计算方法，考虑了 PCB铜层在传 输大电流和小电流时电流密度的不同，内外层铜层导电能力的差异以及PCB温升要求等因 素，并且结合经验参数，可以精确计算PCB铜层载流能力，提高PCB在设计阶段的精准度和 可靠性，保证PCB温升满足标准。
发明内容
本发明的目的是提供一种PCB铜层载流量计算方法。本发明的目的是按以下方式实现的，详细计算过程如下首先计算铜层截面积，考虑因素包括传输电流的大小，PCB要求的温升以及PCB内 外层的差别。
其中S为铜层截面积单位mil2I为铜层需要传输的电流单位ATr为PCB允许的温升单位Vk，b，c 为常数对于内层铜层k = 0. 024 b = 0. 44 c = 0. 725对于外层铜层k = 0. 048 b = 0. 44 c = 0. 725其次计算铜层宽度。 其中Width为铜层宽度单位milS为铜层截面积单位mil2 Thickness为铜层厚度单位oz注PCB铜层厚度一般用oz表示，而oz是个重量单位，在计算是需要转换为尺寸 单位，应此需要乘以常数1. 378 (单位mil/oz)使用上述两个公式，就可以精确计算传输电流时所需要的PCB铜层宽度。本发明的有益效果是在计算过程中，考虑了 PCB铜层在传输大电流和小电流时 电流密度的不同，内外层铜层导电能力的差异以及PCB温升要求等因素，并且结合经验参 数，可以精确计算PCB铜层载流能力，提高PCB在设计阶段的精准度和可靠性，保证PCB温 升满足标准。
附图1为PCB铜层示意图；
具体实施例方式参照说明书附图对本发明的作以下详细地说明。PCB铜层的载流量与它的容许温升有关。美国军方标准(MIL-STDs)规定的最高 温升为10°c，在商业和工业设计中通常为该值的2-3倍。我们以Ioz的PCB板，最高温升 30°C为例，分别计算传输IOA和1000A电流时，所需要的PCB铜层宽度，内外铜层分别考虑。1.传输 IOA 电流，I = 10A, Tr = 30°C对于内部铜层k = 0. 024 b = 0. 44 c = 0. 725代入公式一得到S = 523mil2，Thickness = Ioz代入公式二得到Width = 378mil对于外部铜层k = 0. 048 b = 0. 44 C = 0. 725代入公式一得到S = 201mil2，Thickness = Ioz代入公式二得到Width = 145milTr为PCB允许的温升单位V2.传输 100A 电流，I = 100A, Tr = 30°C对于内部铜层k = 0. 024 b = 0. 44 c = 0. 725代入公式一得到S = 12543mil2，Thickness = Ioz代入公式二得到Width = 9060mil对于外部铜层k = 0. 048 b = 0. 44 C = 0. 725代入公式一得到S = 4819mil2，Thickness = Ioz代入公式二得到Width = 3480mil由计算结果可知PCB载流量与铜层宽度并不是线性关系，内外铜层也有很大区 另ij，按此方法得到的结果更接近于实际情况，可以保证设计的精准度和可靠性。 考虑了 PCB铜层在传输大电流和小电流时电流密度的不同，内外层铜层导电能力 的差异以及PCB温升要求等因素，并且结合经验参数，可以精确计算PCB铜层载流能力，提 高PCB在设计阶段的精准度和可靠性，保证PCB温升满足标准。
考虑了 PCB铜层在传输大电流和小电流时电流密度的不同，内外层铜层导电能力 的 差异以及PCB温升要求等因素，并且结合经验参数，可以精确计算PCB铜层载流能力。
权利要求
一种PCB铜层载流量计算方法，其特征在于，计算过程如下首先计算铜层截面积S，考虑因素包括传输电流的大小，PCB要求的温升以及PCB内外层的差别， S = ( 1 k × T r b ) 1 c 公式一其中S为铜层截面积单位mil2I为铜层需要传输的电流 单位ATr为PCB允许的温升 单位℃k，b，c为常数对于内层铜层k＝0.024 b＝0.44 c＝0.725对于外层铜层k＝0.048 b＝0.44 c＝0.725其次计算铜层宽度Width Width = S Thickness × 1.378 公式二其中Width为铜层宽度 单位milS为铜层截面积 单位mil2Thickness为铜层厚度 单位ozPCB铜层厚度一般用oz表示，而oz是个重量单位，在计算是需要转换为尺寸单位，应此需要乘以常数1.378，单位mil/oz；使用上述两个公式，精确计算传输电流时所需要的PCB铜层宽度。
全文摘要
本发明提供一种PCB铜层载流量计算方法，考虑了PCB铜层在传输大电流和小电流时电流密度的不同，内外层铜层导电能力的差异以及PCB温升要求等因素，并且结合经验参数，可以精确计算PCB铜层载流能力，提高PCB在设计阶段的精准度和可靠性，保证PCB温升满足标准。考虑了PCB铜层在传输大电流和小电流时电流密度的不同，内外层铜层导电能力的差异以及PCB温升要求等因素，并且结合经验参数，可以精确计算PCB铜层载流能力。
文档编号H05K3/00GK101848603SQ20101016152
公开日2010年9月29日 申请日期2010年5月4日 优先权日2010年5月4日
发明者吴安 申请人:浪潮电子信息产业股份有限公司