PCB走线宽度1mm过1A电流的依据是什么

来源：硬件驿站

在做PCB设计时，如果有大电流，就需要针对不同的电流值设计对应的线宽，以前老师傅给的建议是1mm线宽过1A电流，按这个估算就可以。

但这个方法在实际设计中还是会带来不少困扰，比如，有些产品由于板子的结构和面积限制，布板面积并不充裕。如果走0.5mm的线宽，过1A的电流行不行，如果不行，会有什么问题？如果线宽不能加宽，有没有其它方法提升过电流能力。

我们再看看更具体的设计，如下表，为嘉立创PCB投板时可选的PCB参数选项。

看到上面的PCB板参数，问题就更多了。

1.内层铜厚的线宽设计规则是否和外层铜厚一致？

2.成品板厚对过电流有没有影响？

3.铜厚1盎司和2盎司，过电流又有什么差异？

先来看第一个问题，内层铜厚和外层铜厚如果要通过相同的电流，比如1A，线宽的设计是否一样？

在2009年前，IPC-2152标准还未发布时，PCB设计采用的是IPC-2221 （Generic Standard on Printed Board Design）标准。

此标准有3个重要的参考图如下：

下图是外层铜的截面积和过电流对照表。

红色标记为温升10℃条件下，1A过电流和截面积对照。    

下图是内层铜的截面积和过电流对照表。

蓝色标记为温升10℃条件下，1A过电流和截面积对照。    

我们设计PCB需要的是线宽，因此，截面积还需要进一步转换为线宽，可参考下图查找。

   

从上面的图形化查表结果如下：

依据IPC-2221标准，1A的过电流，1OZ的铜厚，按10℃的温升评估。

外层走线线宽约为：13mils(0.33mm)

内层走线线宽约为：32mils(0.81mm)

标准里还给出了计算公式，相同的条件下，内层的K值相对外层减半（即电流减小一半）。

按上面的分析，第一个问题的结论似乎已经有了，即相同的过电流设计，内层的线宽设计比外层更宽。

但是，以上结论是错的。

此标准的数据并没有经过时间验证，而是把内部的导线过电流数据简单的降低一半，比如，同样的线宽，外层设计过电流为1A，则相同线宽，内层过电流按0.5A计算。其假定的依据是，PCB内部走线没有外部走线散热快。当然，按此方法，除了浪费一些铜皮，对产品的电气特性并不会带来其它问题。

后来经研究发现，PCB内层的走线散热和外层并无太大差异。新的标准为IPC2152 (Standard for Determining Current Carrying Capacity in Printed Board Design)。此标准2009年发布。    

如下图，新的标准，内层和外层统一到一张图表了。

回到第二个问题，成品板厚对线宽设计规则有没有影响，答案是有影响。

标准相关说明如下，厚度越薄，散热越差，因此相同电流，需要设计线宽更宽。

IPC2152标准给出了很多图形，可以对照参考，此方法效率太低。可以使用软件进行线宽设计。“Saturn_PCB_Toolkit” 就是一款很实用的软件，相关下载链接可以参考文章：

硬件工程师几款免费实用的小工具分享

打开软件，选择依据的标准：“IPC-2152 with modifiers”。    

选择“Conductor Properties”,设置各项参数后就可以计算了。

分别对比了1.6mm板厚，0.5OZ，1OZ和2OZ铜厚，温升10℃，计算不同线宽对应的电流；同时还增加了一列1mm板厚的对比数据如下：    

按上面数据计算结果，最常见的1.6mm板厚，1OZ的铜厚，需要过1A电流的条件下，线宽设计0.5mm就可以满足设计需求了。

影响过电流能力除了板厚，铜厚，线宽和温升之外，PCB板材，同层相邻导线，相邻铜平面，表面涂层，蚀刻因子等因素都会对过电流产生影响，有兴趣的可以自己尝试修改相关参数验证。

总结：

1.相同宽度和铜厚的内层走线和外层走线的过电流能力并不是相差2倍。 2.设计1mm线宽通过1A的电流，是一个相对保守的设计，且设计余量足够大。 3.容嬷嬷有时候讲的东西也不一定对。