敷铜PCB走线与过孔的电流承载能力VIP专享VIP免费

第11卷，第9期VO1．11，NO9电子与封装ELECTR0NICS&PACKAGING总第101期2011年9月毒鞋童瓤曩≯雏j蓑曼÷*：0i”|敷铜PCB走线与过孔的电流承载能力赵艳雯，陆坚(1．上海联合汽车电子有限公司，上海201206；2．中国电子科技集团公司第58研究所，江苏无锡214035)摘要：使用FR4敷铜板PCBA_k各个器件之间的电气连接是通过其各层敷着的铜箔走线和过孔来实现的。由于不同产品、不同模块电流大小不同，为实现各个功能，设计人员需要知道所设计的走线和过孔能否承载相应的电流，以实现产品的功能，防止过流时产品烧毁。文中介绍设计和测试FR4敷铜板上走线和过孔的电流承载能力的方案和测试结果，其测试结果可以为设计人员在今后的设计中提供一定的借鉴，使PCB设计更合理、更符合电流要求。关键词：电流承载能力；走线；镀通孔中图分类号：TN306文献标识码：A文章编号：1681-1070(2011)09-0011-04CurrentCapacityofTraceandVIAforPCBwithCCLZHAOYan—wen，LUJian(1．UnitedAutomotiveElectronicSystemsCo．Shanghai201206，China；2．ChinaElectronicsTechnologyGroupCorporationNo．58ResearchInstitute，Wuxi214035，China)Abstract：ThroughcoppertracesandVIAsonPCBAwithFR4CCL(CopperCladLaminate)，thecomponentsonitcouldbeinterconnected．Therearedifferentsizecurrentsfordifferentmodulesanddifferentproductstomakeeveryfunctiontowork，SOlayoutengineersneedtoknowwhichwidthforthetraceorwhichsizefortheVIA．ItcanmakesurethattheproductcanWOrknormally,evenifovercurrenthappens，theproductwillnotbumout．ThisdocumentwillintroducethetestofcurentcapacityoftraceandVIAforCCLPCBandtheresultofthetest．TheresultoftestcouldgivelayoutengineersomereferencestomakePCBdesignmorereasonableandfittingthecurentrequirements．Keywords：currentcapacity：trace；VIA引言现阶段印制电路板(PCB)的主要材料是FR4的敷铜板，铜纯度不低于99．8％的铜箔实现着各个元器件之间平面上的电气连接，镀通孔(~／]VIA)实现着相同信号铜箔之间空间上的电气连接。但是对于如何来设计铜箔的宽度，如何来定义VIA的孔径，我们收稿日期：2011-08—19一直凭经验来设计。为了使layout设计更合理和满足需求，对不同线径的铜箔进行了电流承载能力的测试，用测试结果作为设计的参考。2影响电流承载能力因素分析产品PCBA不同的模块功能，其电流大小也不那么我们需要考虑起到桥梁作用的走线能否承．11．万方数据第11卷第9期电子与封装载通过的电流。决定电流承载能力的因素主要有：铜箔厚度、走线宽度、温升、镀通孔孔径。在实际设计中，还需要考虑产品使用环境、r,cl3~1]造工艺、板材质量等。2．1铜箔厚度在产品开发初期，根据产品成本以及在该产品上的电流状态，定义PCB的铜箔厚度。一般对于没有大电流的产品，可以选择表(内)层约17．5“m厚度的铜箔；如果产品有部分大电流，板大小足够，可以选择表(内)层约35m厚度的铜箔；如果产品大部分信号都为大电流，那么必须选择表(内)层约70“m厚度的铜箔。对于两层以上的PCB，如果表层和内层铜箔使用相同厚度，相同线径走线的承载电流能力，表层大于内层。以PCB内外层均使用35／．tm铜箔为例：内层线路蚀刻完毕后便进行层压，所以内层铜箔厚度是35m。外层线路蚀刻完毕后需要进行钻孔，由于钻孔后孔不具有电气连接性能，需要进行化学镀铜，此过程是全板镀铜，所以表层铜箔会镀上一定厚度的铜，一般约25m～35m之间，因此外层实际铜箔厚度约为52．5m～70m。敷铜板供应商的能力不同，铜箔均匀度会有不同，但差异不大，所以对载流的影响可以忽略。2．2走线宽度产品在铜箔厚度选定后，走线宽度便成为载流能力的决定性因素。走线宽度的设计值和蚀刻后的实际值有一定的偏差，一般允许偏差为+10m／-60m。由于走线是蚀刻成型，在走线转角处会有药水残留，所以走线转角处一般会成为最薄弱的地方。这样，在计算有转角走线的载流值时，应将在直线走线上测得的载流值基础上，乘以(一0．06)／W(为走线线宽，单位为mm)。2-3温升PCB的走线上通过持续电流后会使该走线发热，...