一种pcb中换层过孔导电能力的换算方法

文档序号:8122080阅读:801来源:国知局

专利名称::一种pcb中换层过孔导电能力的换算方法
技术领域
:本发明涉及一种PCB中换层过孔及导电能力的设计方法,具体地说是一种PCB中换层过孔导电能力的换算方法。
背景技术
:在现在电路设计中,芯片的工作电压越来越低,在输入功率守恒的情况下由公式P^1,U为电压,I为电流,也就导致了输入电流越来越大。因此处理大电流的问题成为设计者必须面对的问题。在PCB设计中处理同层的大电流时,可以采用加粗导线宽度或增大覆铜的宽度和厚度的方法来解决;但是同一种电源不止在一层上流通,经常需要跨层连接,(例如,电源分割在内层,芯片在外层,则芯片需要从内层取电),在跨层时,电源通过过孔(Via)来连接,因此出现的问题是怎样添加过孔?添加多大过孔?该加多少个过孔?在电源跨层通过过孔连接,如果过孔过小或数目过少就会出现瓶颈,引起系统供电不足;孔过大或数目过多,又会造成PCB板面空间不足,或把内层的覆铜层打烂等问题,目前还未有好的解决办法。
发明内容本发明的目的是解决在PCB中电源换层时如何利用过孔增强大电流的导通能力的问题,提供一种PCB中换层过孔导电能力的换算方法。本发明的目的是按以下方式实现的,设定d为过孔直径,过孔的真实立体形状就是一个铜箔圆筒,圆筒直径为d,从立体几何知识可以得知,圆筒可以展开为一个宽为ttd的薄长方体;因此在PCB设计中我们可以将过孔大体等同于一块宽为兀d的铜箔,其中"=3.14,一般PCB中覆铜的厚度有l/2oz、loz、2oz等,其中oz是PCB中的表示铜箔厚度的单位,1oz二35um,铜箔越厚,导电能力越强,因为PCB生产工艺的原因过孔中的灌铜厚度不定,所以我们做最保险的余量计算,将过孔等同于一个宽为兀d,厚度为1/2oz的铜箔。有益效果根据以上设定,只要确定PCB设计中的采用过孔大小就可换算出通过电流的大小,反之确定通过电流的大小,就能换算出采用过孔直径的大小。通过换算或查表即可快速计算出所用过孔的导电能力,从而很方便地解决了在PCB中电源换层时如何利用过孔增强大电流的导通能力的问题。附图是PCB中换层过孔的断面结构示意图。实施方式参照说明书附图对本发明的换算方法作以下详细地说明。本发明的一种PCB中换层过孔导电能力的换算方法,如附图所示,一过孔在四层PCB板中,d为过孔直径,其实过孔的真实立体形状就是一个铜箔圆筒,圆筒直径为d,从立体几何知识可以得知,圆筒可以展开为一个宽为3Xd的薄长方体;因此在PCB设计中我们可以将过孔大体等同于一块宽为nd的铜箔(^=3.14)。一般PCB中覆铜的厚度有0.5oz、loz、2oz等(oz是PCB中的表示铜箔厚度的单位,loZ=35um,铜箔越厚,导电能力越强),因为PCB生产工艺的原因过孔中的灌铜厚度不定,所以我们做最保险的余量计算,将过孔等同于一个宽为jd,厚度为0.5oz的铜箔。通过以上的处理,得到不同宽度与厚度的铜箔的导电能力査询表,根据自己PCB设计中的过孔大小,即可计算出所用过孔的导电能力,从而解决了在PCB中电源换层时如何利用过孔增强大电流的导通能力的问题。影响导电能力的还有覆铜箔宽度和温度因素,换算表中均有对应。实施例l:某PCB设计中,有一电源电流大小为IOA,在连接走线时需要从第一层换到第二层,则此电源在换层时需要通过过孔连接,在设计中需要的过孔大小是直径d=0.010inch,则根据本文所描述的方法计算得出每个过孔相当于Jid=3.14X0.010inch=0.0314inch"O.030inch的铜箔,以最保险的余量确定此铜箔厚度为0.5oz。通过过孔导电能力换算表査得0.030inch的铜箔导电能力是I.IA,即相当于每个过孔的导电能力是1.1A,因此,要导流10A的电流至少需要打10个这样的过孔。实施例2:某PCB设计中,有一电源电流大小为20A,在连接走线时需要从第一层换到第二层,则此电源在换层时需要通过过孔连接,在设计中需要的过孔大小是直径d=0.025inch,则根据本文所描述的方法计算得出每个过孔相当于3id=3.14X0.025inch=0.0785inch"O.075inch的铜箔,以最保险的余量确定此铜箔厚度为0.5oz。通过换算表査得0.075inch的铜箔导电能力是2A,即相当于每个过孔的导电能力是2A,因此,要导流20A的电流至少需要打10个这样的过孔。过孔导电能力换算表<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>权利要求1.一种PCB中换层过孔导电能力的换算方法,其特征在于,设定d为过孔直径,过孔是一个铜箔圆筒,圆筒展开为一个宽为πd的铜箔长方体;在PCB设计中将过孔等同于一块宽为πd的铜箔,其中π=3.14,PCB中覆铜箔的厚度有1/2oz、1oz、2oz三种,其中oz是表示PCB中铜箔厚度的单位,1oz=35um,铜箔越厚,导电能力越强,因过孔中的灌铜厚度不定,因此做余量计算,将过孔等同于一个宽为πd,厚度为1/2oz的铜箔导电体,导电能力与d和oz的大小成正比,以此得出过孔直径d、铜箔厚度oz与导电电流A的换算公式A=1/2πdoz,通过换算公式同样得出PCB中换层过孔的孔径、覆铜箔厚度、宽度和不同温度下导电能力的快速查询表。全文摘要本发明提供一种PCB中换层过孔导电能力的换算方法,该方法是设定d为过孔直径,过孔是一个铜箔圆筒,圆筒展开为一个宽为πd的铜箔长方体;在PCB设计中将过孔等同于一块宽为πd的铜箔,其中π=3.14,PCB中覆铜箔的厚度有1/2oz、1oz、2oz三种,其中oz是表示PCB中铜箔厚度的单位,1oz=35um,铜箔越厚,导电能力越强,因过孔中的灌铜厚度不定,因此做余量计算,将过孔等同于一个宽为πd,厚度为1/2oz的铜箔导电体,导电能力与d和oz的大小成正比,以此得出过孔直径d、铜箔厚度oz与导电电流A的换算公式A=1/2πdoz,通过换算公式同样得出PCB中换层过孔的孔径、覆铜箔厚度、宽度和不同温度下导电能力的快速查询表。文档编号H05K3/00GK101442880SQ200810158139公开日2009年5月27日申请日期2008年10月24日优先权日2008年10月24日发明者泽刘,柯华英,翟西斌申请人:浪潮电子信息产业股份有限公司
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