PCB 载流与阻抗计算器
过孔载流 · 走线阻抗(微带/带状线)· 铜箔温升对照。预填 0.6/0.3mm 过孔 1oz 与 FR4 1.6mm 常规示例。
① 过孔载流参数
mm · 焊盘侧外径
mm · 成品孔径
oz · 孔壁铜(1oz≈35µm)
℃ · 环境基准
个 · 载流冗余建议 ≥2
A · 实际需承载电流
② 走线阻抗参数
微带=表层;带状=内层
mm · 走线宽度
mm · 微带=板厚;带状=层间距
mm · 1oz=0.035
FR4 典型 4.2~4.6
Ω · 差分 90/100Ω 可调
过孔载流(IPC-2221 内部导体口径)
| 参数 | 数值 | 说明 |
|---|---|---|
| 孔壁铜截面积 A = π·d·t | – | 钻孔周长×壁厚 |
| 单孔载流 I = K·ΔT^0.44·A^0.725 | – | K=0.024(内部导体) |
| N 孔并联总载流 | – | 线性叠加 |
| 建议并联孔数(I_load 打 8 折) | – | ceil(I_load/(0.8·I_one)) |
| 载流密度 | – | A/mm² 孔壁铜 |
走线特性阻抗 · 传播延迟
| 参数 | 数值 | 说明 |
|---|---|---|
| 特性阻抗 Z0 | – | 微带:Z0=87/√(εr+1.41)·ln(5.98H/(0.8W+T)) |
| 与目标阻抗偏差 | – | ±10% 内可接受 |
| 传播延迟 | – | ns/ft 与 ns/m |
| 延迟对应(1ns) | – | 1ns 对应走线长度 |
铜箔温升对照表(外部走线 · 1oz · IPC-2221)
| 线宽 | ΔT=10℃ | ΔT=20℃ | ΔT=30℃ |
|---|---|---|---|
| 1.0 mm | – | – | – |
| 2.0 mm | – | – | – |
| 3.0 mm | – | – | – |
| 5.0 mm | – | – | – |
内部走线载流约为同尺寸外部走线的一半(K=0.024);站内 PCB 铜箔走线宽度载流计算 可对任意线宽/铜厚做一体化计算,本表为快速对照参考。
校核结论将显示在这里。
公式与说明
过孔:A = π·d·t(孔壁铜);I = 0.024·ΔT^0.44·A_mil²^0.725(IPC-2221 内部导体)
微带:Z0 = 87/√(εr+1.41) · ln(5.98·H/(0.8·W+T));延迟 = 1.017·√(0.475·εr+0.67) ns/ft
带状:Z0 = 60/√εr · ln(4·H/(0.67·π·W));延迟 = 1.017·√εr ns/ft
铜箔(外部 1oz):I = 0.048·ΔT^0.44·A^0.725,A = W×T(mil²)
微带:Z0 = 87/√(εr+1.41) · ln(5.98·H/(0.8·W+T));延迟 = 1.017·√(0.475·εr+0.67) ns/ft
带状:Z0 = 60/√εr · ln(4·H/(0.67·π·W));延迟 = 1.017·√εr ns/ft
铜箔(外部 1oz):I = 0.048·ΔT^0.44·A^0.725,A = W×T(mil²)
过孔载流为什么比走线弱
过孔电流走孔壁电镀铜(通常 0.5~1oz),散热被树脂包围、无平面散热,同截面比表层走线载流差。工程惯例:功率回路过孔 ≥2 孔并联,电流大的地方并排多孔;大电流优先开槽/加厚孔壁铜而非依赖单孔。
阻抗公式适用条件
微带公式在 0.1<W/H<3 范围误差较小;带状线公式适用于中等宽度;窄线(W<0.1mm)、薄介质或临近密集走线时需场解算器(阻抗场仿真)。FR4 的 εr 随频率漂移(4.6@1kHz→4.2@1GHz),高速信号以实际叠层报告为准。
传播延迟与长度
微带线信号约 0.66c(c=30cm/ns)即约 5.5ns/m(FR4),带状线约 0.47c 即约 7ns/m。等长走线(DDR、HDMI)按延迟换算长度差:1ns ≈ 18cm(微带)/ 14cm(带状)。
与站内铜箔工具的衔接
本页温升对照表按 IPC-2221 外部 1oz 固定口径给出快速参考;需要输入实际电流反算最小线宽、或非 1oz 铜厚时,用站内 PCB 铜箔走线宽度载流计算 一体化工具。