嵌入式硬件中PCB走线与过孔的电流承载能力分析

简介

    使用FR4敷铜板PCBA上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。

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（即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。

影响电流承载能力因素分析

    产品PCBA不同的模块功能，其电流大小也不同，那么我们需要考虑起到桥梁作用的走线能否承载通过的电流。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、PCB制造工艺、板材质量等。