EDA365电子工程师网

标题: VIA 和 trace 能承受的电流的标准算法 [打印本页]
作者: dbit    时间: 2011-7-16 19:31
标题: VIA 和 trace 能承受的电流的标准算法
本帖最后由 dbit 于 2011-7-16 19:32 编辑 ' B  `! R" ]2 U2 d% ~0 ~) F0 y# @, r

% P6 v: N) j7 H' i0 G所有计算依据:IPC-2221标准制定;
& `/ ~. W: _7 m  Q# P% |) S+ gIPC-2221标准描述:是由IPC组织制定的关于PCB设计的通用标准,英文名为:
7 O+ c' e6 \9 ?; yGeneric Standard on Printed Board Design
2 a7 y) P# Y, y) E
$ ^9 |5 T+ V; G' G+ L) Etrace width calc8 l& |5 D2 `4 g  L) a! O' I
Area[mils^2] = (Current[Amps]/(k*(Temp_Rise[deg. C])^b))^(1/c) * e4 d1 p9 D3 n
Then, the Width is calculated:
% ~  f% _% Y8 w1 }Width[mils] = Area[mils^2]/(Thickness[oz]*1.378[mils/oz]) . O, z7 O' u/ e, ?7 O' x+ v. N
For IPC-2221 internal layers: k = 0.024, b = 0.44, c = 0.725 2 e* [: t* O3 Z( i: W
For IPC-2221 external layers: k = 0.048, b = 0.44, c = 0.725
) X4 f/ O5 D. d  e- d: swhere k, b, and c are constants resulting from curve fitting to the IPC-2221 curves
1 K, N* g% S6 Z! Q: c4 D& P: }. i2 q5 H; K
PCB VIA calculator ; b. k7 q# r% E2 B& N  o& s) C
Resistance = Resistivity*Length/Area   q5 `7 F% X; v. w4 }( L  M
Area = pi*(Inner_dia + Plating_thk)*Plating_thk
" L5 ^# z. d/ H& f+ W* f( n+ g: fResistivity = 1.9E-6 Ohm-cm (plated copper)
; A8 O3 E5 K0 o* s) E9 H' r8 d(plated copper is much more resistive than pure copper)   r5 R/ }  F  }8 h9 c2 i/ M
Copper Thermal_Resistivity = 0.249 cm-K/W (at 300K)
( r8 j' w: H$ ]  \" `2 D0 @: |Est_Ampacity [Amps] = k*(Temp_Rise [deg C])^b*(Area [mils^2])^c ! ^0 r, e$ d! B+ i! ^5 G0 E
For IPC-2221 external layers: k = 0.048, b = 0.44, c = 0.725 6 h% e3 k2 S  L
我做的一个xls方式的计算式，可以算电流的。
  R( J2 j$ r5 k; X3 d4 x VIA trace IPC-2221.zip (2.94 KB, 下载次数: 505) 0 z5 G9 z0 O4 \% s  Q! o/ ^
& u7 O% B; o, {5 X5 V2 [5 {

6 ^: V% h1 {/ [+ r  O5 S# u: A补充内容 (2011-10-7 16:39):  Q# G) i1 E) x2 \$ `$ g5 f
公式有修正，详见31#
! b" Q6 T4 |% O( X1 C2 a: m
2 V2 m/ r, ~* w: h. ]9 O补充内容 (2011-10-7 16:44):4 a$ B* P8 }) @( b9 j
本人目前等级有限，不能直接修改这个附件，请大家到31＃去下载，谢谢。另外如果管理员有看到的话，可否帮忙去掉这个附件，把31#的附件放在这，并加注说明。
作者: fangqwas    时间: 2011-7-18 11:14
看看
作者: 1988_dwu    时间: 2011-7-18 11:28
谢谢楼主，下来看看
作者: bluemare    时间: 2011-7-18 12:17
谢谢楼主，下来看看
作者: finezhang    时间: 2011-7-18 12:30
谢谢楼主，下来看看
+ w, o6 a* |  e9 v
作者: zwzlove    时间: 2011-7-20 19:59
谢谢楼主，下来看看
作者: qi777ji    时间: 2011-7-21 09:50
好像有用得到
作者: niuwa    时间: 2011-7-21 09:56
按照你的excel去算通流，发现跟实际的不太符合啊。
作者: elm99    时间: 2011-7-21 10:13
谢谢分享，蛮好的
作者: cccccc32    时间: 2011-7-21 11:16
回复 dbit 的帖子
, I4 e  E+ J/ J5 M+ i4 b% A2 [3 [7 ?* z3 H( z8 |* T
在其条件不变的情况下，温升越高怎么线宽越小呢？ 貌似与实际不相符吧？
作者: cccccc32    时间: 2011-7-21 11:17
请其他关注过此类问题的也回答一下，谢谢！！！
作者: cccccc32    时间: 2011-7-22 09:21
没人关注吗？ 大家讨论一下，给个结论吧
作者: daidai007    时间: 2011-7-22 10:03
下下来研究研究
作者: Godling    时间: 2011-7-24 23:23
thanks) X6 Y6 M7 k9 x
作者: cccccc32    时间: 2011-7-25 09:22
讨论一下吧！！！
作者: lilinyf    时间: 2011-7-25 09:32
顶顶先，应该是个不错的东西
作者: cccccc32    时间: 2011-7-27 09:44
顶！！！, i" N9 G4 x+ b3 J  S
7 X% d3 L$ @8 k- N8 R/ I7 T2 o
大家讨论一下，我觉得这个公式在温升是有问题。
: j) }, i" e! Z9 V4 U, ^, g: [温度那么高线宽咋会那么小呢？？？
作者: kqsadam    时间: 2011-8-6 09:17
:Q:Q
作者: jing70117    时间: 2011-8-10 09:38
谢谢分享！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！
作者: candid    时间: 2011-8-11 08:55
谢谢
作者: dbit    时间: 2011-9-29 18:19
niuwa 发表于 2011-7-21 09:56
" ^6 c8 f; W$ j* D% \按照你的excel去算通流，发现跟实际的不太符合啊。
$ R$ \+ J2 Q+ X& T- u, p+ r- ?# d
能说得具体一点吗
作者: dbit    时间: 2011-9-29 18:21
cccccc32 发表于 2011-7-27 09:44 ( d+ F. n; z5 `1 U
顶！！！; U: x# R7 L3 P. K' \

0 a% O% ^) K6 D8 y6 }/ b大家讨论一下，我觉得这个公式在温升是有问题。
/ w( U" |- {, {; y& C; U/ h
线宽是在相对温升的条件下得出的，是IPC规范，所有PCB vender都要fit这个规范才行。
作者: dbit    时间: 2011-9-29 18:42
niuwa 发表于 2011-7-21 09:56
/ c8 C, c2 O  \* @按照你的excel去算通流，发现跟实际的不太符合啊。

) ^0 K4 {% R, t, o) ]能说得具体一点吗，这是IPC的要求，实际板厂要按这个要求来做才行，板厂可以做得更好，但不能比这个更差。
作者: dbit    时间: 2011-9-30 18:35
cccccc32 发表于 2011-7-21 11:16 * g+ }7 F) v+ t) o  A6 w
回复 dbit 的帖子
$ k5 H4 _& y1 u" \! S" a5 F1 ?8 b% ~1 b/ i6 l* X, L# c9 B
在其条件不变的情况下，温升越高怎么线宽越小呢？ 貌似与实际不相符吧？

% w* ~; G% ?+ T* Q这是正常的，对于同样大小的电流，当线越小，阻抗就越大，按I^2*R来计算，所以发热就越多。  Z& J- y5 u+ a
相对应的要温升越高，当然就要线越小。
作者: dbit    时间: 2011-10-1 21:37
还没有人员提问题吗，建议大家多顶一下，我看了这个论坛内有相似功能的帖子，但大都没有说明参考标准来源，相当于从源头上引入不可靠的因子。
作者: dbit    时间: 2011-10-2 13:21
Who has the IPC spec? Can you share it?
作者: dbit    时间: 2011-10-3 11:58
我会新建一个主题，把常用方式，较好的理念放在一起，让大家方便找
作者: jpyang    时间: 2011-10-4 20:50
汗，看来鄙人E文有点问题，还没有搞清楚K，b,c代表什么？
作者: dbit    时间: 2011-10-4 21:06
是一些常数，用于计算最终值的，就像数学上也有许多常数一样，如PI=3.1415926..., 详细参考IPC-2221,这个标准网上有。
作者: dbit    时间: 2011-10-7 16:33
本帖最后由 dbit 于 2011-10-7 16:40 编辑
! ?1 {' {. d9 m  V+ K4 A- {
123456sz 发表于 2011-10-5 00:30 $ b7 p2 Y" J4 P0 s4 V& @
更改铜厚没有反应

9 q. p) U1 \4 F- q( }! k5 P% R1 h( Q8 I

! i- \: _- |; j谢谢你帮忙查出问题，另外过孔不需要铜厚，我已去掉，线宽的公式中，没有除铜厚，现修正。
) b* Y: g1 a: F8 J
5 y8 e( t7 h% z# Z* q6 {' S" |所有计算依据:IPC-2221标准制定;
# \. B7 N. I: pIPC-2221标准描述:是由IPC组织制定的关于PCB设计的通用标准,英文名为:
1 P: B, }0 O+ Y& k5 {+ dGeneric Standard on Printed Board Design# Z4 H) B  x$ ]) N- Q0 _
1 ^. n+ N3 z! w3 n9 e" D" D
trace width calc) ?# ^) r9 \. @3 E9 E5 @
Area[mils^2] = (Current[Amps]/(k*(Temp_Rise[deg. C])^b))^(1/c)
) g" F. A. v1 ?3 XThen, the Width is calculated: 7 z* t5 J1 `! j% d* X' K- @& P
Width[mils] = Area[mils^2]/(Thickness[oz]*1.378[mils/oz]) : t& P- P' S  U4 c2 t6 z
For IPC-2221 internal layers: k = 0.024, b = 0.44, c = 0.725
! o- [; h0 g" ^4 v+ D7 R  yFor IPC-2221 external layers: k = 0.048, b = 0.44, c = 0.725 & z1 u1 d  ~5 y: [5 j9 ]
where k, b, and c are constants resulting from curve fitting to the IPC-2221 curves
7 l( Y$ u) ~3 G; C. r1 ?9 H) `; W0 D$ y1 a! ]" E6 d
PCB VIA calculator
4 C) \6 m0 T3 h) r0 m7 e4 X. wResistance = Resistivity*Length/Area
+ b$ _0 H0 i- G0 `/ j4 iArea = pi*(Inner_dia + Plating_thk)*Plating_thk
1 O3 [  S6 _( K2 X4 U  vResistivity = 1.9E-6 Ohm-cm (plated copper)
  L% h1 D2 }' C9 s. l! N# x(plated copper is much more resistive than pure copper)
4 R$ i: Z/ X! D6 [" kCopper Thermal_Resistivity = 0.249 cm-K/W (at 300K) . n! [( J# o9 H0 m* T) @" c/ B( [
Est_Ampacity [Amps] = k*(Temp_Rise [deg C])^b*(Area [mils^2])^c
' V9 Q* Y9 t8 p$ LFor IPC-2221 external layers: k = 0.048, b = 0.44, c = 0.725
# U6 ^! K+ ?% F" m/ H& O. o% p! S我做的一个xls方式的计算式，可以算电流的。' q+ V3 K% c, _3 {  d

) j+ W, d1 ~0 v' ]6 e5 W" A; b" Y% U  q7 z/ f: \
! o8 C# [- m# b: z

VIA trace width IPC-2221 V1.1.xls.zip

7.5 KB, 下载次数: 208, 下载积分: 威望 -5

作者: elm99    时间: 2011-10-7 23:04
Thank you!
作者: kbhf518    时间: 2011-10-8 09:11
十一回来看的第一个帖子，不错啊。加油！
作者: cccccc32    时间: 2011-10-9 13:19
dbit 发表于 2011-10-7 16:33
* n0 e' K5 D/ l5 _' D8 T3 @" @) f谢谢你帮忙查出问题，另外过孔不需要铜厚，我已去掉，线宽的公式中，没有除铜厚，现修正。
' q6 }, L1 d! B; j3 d' G( O+ r2 \- z) y1 H# z; P
所有计 ...
; K4 [6 U2 n# B& |3 k# h  A2 g
假期结束，刚回来，继续讨论！！！
作者: dbit    时间: 2011-10-10 10:42
谢谢各位的鼓励，有什么问题，尽管问题。
作者: whitehorse    时间: 2011-10-14 22:23
thanks your kind ~
作者: MentorUser    时间: 2011-10-14 23:23
Look & Thanks !!!!!!!!!!!{:soso_e179:}
作者: dbit    时间: 2011-10-20 13:27
IPC简介
: |2 `3 w7 }  M( NIPC –国际电子工业联接协会(www.IPC.org)总部位于美国伊利诺伊州班诺克本，作为一个全球性的行业组织，IPC致力于提升我们近3000多个会员企业的竞争力以及帮助她们获取商业上的成功；我们的会员代表了电子互联行业的各个领域：设计厂商、印制电路板厂商、电子组装厂商和测试厂商。作为一个由会员企业发起的组织，IPC主要提供行业标准、认证培训、市场调研和政策宣传，并且通过支持各种各样的项目来满足这个全球产值预计达18500亿美元的行业需求。IPC在美国新墨西哥州的陶斯，弗吉尼亚州的阿灵顿，瑞典的斯德哥尔摩, 俄罗斯的莫斯科，印度的班加罗尔以及中国的上海、深圳、北京和苏州都设有办事处。
作者: dbit    时间: 2011-10-20 13:28
这个公式是基于IPC标准的，所有计算依据:IPC-2221标准制定;
作者: lequwudi    时间: 2012-6-18 10:00
看看，谢谢分享！
作者: herry9231    时间: 2012-11-3 15:48
好东西。。。
作者: kangpeng    时间: 2012-11-12 06:47
perfect TKS
作者: ahoya    时间: 2012-12-24 08:53
谢谢楼主，下来看看
作者: bingshuihuo    时间: 2014-3-28 10:17
按照你的excel去算通流，发现跟实际的不太符合啊。



欢迎光临 EDA365电子工程师网 (http://bbs.elecnest.cn/) Powered by Discuz! X3.2