使い方
- 配線に流す電流（A）と許容する温度上昇（°C）を入力します。
- 銅箔の重さ（oz）を選びます。通常は1 ozです。配線が外層か内層かも選びます。
- 抵抗と電圧降下を知りたい場合は、配線の長さ（mm）を入力します。
- 配線幅（最小）を読みます。基板メーカーが提供する、次に広い幅を使い、設計者の規則で結果を確認してください。
IPC-2221の式
IPC-2221は、導体に流れる電流と、それが引き起こす温度上昇、断面積の関係を示します。DigiKey の配線幅計算ツール（英語）が引用する規格の曲線近似の定数は、外層で0.048、内層で0.024、指数は0.44と0.725です。面積は平方ミルで表し、幅は銅箔の厚さから求めます。
I = k × ΔT^0.44 × A^0.725
A = (I ÷ (k × ΔT^0.44))^(1/0.725)
幅 = A ÷ (oz × 1.378 mil)
k = 0.048（外層）、0.024（内層）
ΔT 温度上昇（°C）
A 断面積（mil²）
1 oz の銅 = 35 µm = 1.378 mil- 銅箔の厚さ：Wikipedia（英語）は1 oz/ft² を35 µm としていますが、メーカーによっては34 µm と示します。このツールは35 µm を使います。
- 抵抗は20 °Cの焼きなまし銅の抵抗率を使います。高温の配線では抵抗が少し増えます。
| 層 | k | 2 A、10 °C、1 oz での幅 |
|---|---|---|
| 外層 | 0.048 | 0.781 mm（30.76 mil） |
| 内層 | 0.024 | 外層の面積の約2.6倍 |
このツールが含まない内容
- プレーン（ベタ）層と広い銅箔の面。これらには IPC-2152のほうが、異なる、通常より役立つ値を与えます。
- サーマルビア、近くの銅箔、強制送風、密閉された基板。これらは配線が到達する温度上昇を変えます。
- パルスと高周波。電流が銅箔の表面に集中するため、このツールは一定の電流を仮定しています。
計算例：2 A、温度上昇10 °C、1 oz、外層
面積は A = (2 ÷ (0.048 × 10^0.44))^(1/0.725) = 42.39 mil² です。1 oz（1.378 mil）では、幅は42.39 ÷ 1.378 = 30.76 mil で、0.781 mm です。
50 mm にわたる配線の抵抗は1.72 × 10⁻⁸ Ω·m × 0.05 m ÷ (0.781 mm × 35 µm) = 31.4 mΩ なので、2 A での電圧降下は62.9 mV です。
よくある質問
外層で1 Aを流すには、どの幅が必要ですか？
温度上昇10 °C、銅箔1 ozでは、このツールは入力した任意の電流に対する幅を示します。1を入力して結果を読んでください。式では面積が電流とともに増えるため、2 Aの場合より細い配線になります。
内層の配線が広くなければならないのは、なぜですか？
内層の配線は基板に囲まれているため、空気へ熱を逃がしにくくなります。式は内層に k = 0.024を使うので、同じ温度上昇で外層の面積の約2.6倍の配線になります。
1 oz の銅箔はミリメートルでは何ですか？
1 oz/ft² は約35 µm の厚さで、1.378 mil です。メーカーによっては34 µm と示すこともあり、その差は幅を約3%変えます。
10 °Cの温度上昇は安全ですか？
室温で動作する基板の一般的な目標値です。安全な温度上昇は部品と基板の最高温度によって決まるため、それらも確認してください。
電源プレーンにも使えますか？
いいえ。プレーンや広い銅箔の面は熱を異なる広がり方で伝えるため、それらには IPC-2152のほうが適切な指針になります。
出典
- DigiKey（英語）: PCB trace width conversion calculator (IPC-2221 formula and constants)
- Wikipedia（英語）: Printed circuit board (copper weight 1 oz/ft² is 35 µm)
- Wikipedia（英語）: Electrical resistivity and conductivity (copper at 20 °C)
数値と文章の最終確認日：2026年11月10日火曜日。