使用方法
- 输入线路必须承载的“电流(A)”和“允许温升(°C)”。
- 选择“铜重(oz)”(通常为1 oz),以及线路位于“外层”还是“内层”。
- 如需线路的电阻和沿线的电压降,请输入“线路长度(mm)”。
- 读取“线宽(最小值)”。请使用板厂提供的下一个较宽的线宽,并按设计规则核对结果。
IPC-2221 公式
IPC-2221 把导体所承载的电流与其引起的温升及横截面积联系起来。DigiKey 的线宽换算计算器所引用的标准曲线拟合常数为:外层0.048,内层0.024,指数分别为0.44和0.725。面积以平方密耳计,线宽由铜的厚度求得。
I = k × ΔT^0.44 × A^0.725
A = (I ÷ (k × ΔT^0.44))^(1/0.725)
线宽 = A ÷ (oz × 1.378 mil)
k = 0.048 外层,0.024 内层
ΔT 温升(°C)
A 截面积(mil²)
1 oz 铜 = 35 µm = 1.378 mil
- 铜的厚度:维基百科给出1 oz/ft² 为35 µm,而一些厂商标注为34 µm。本计算器采用35 µm。
- 电阻按20 °C 时退火铜的电阻率计算;温度高的线路电阻会略大。
| 层 | k | 2 A、10 °C、1 oz 时的线宽 |
|---|---|---|
| 外层 | 0.048 | 0.781 mm(30.76 mil) |
| 内层 | 0.024 | 约为外层面积的2.6倍 |
本计算器未包括的内容
- 电源层和大面积铜区,IPC-2152 对它们给出不同且通常更有用的数值。
- 散热过孔、附近的铜、强制风冷和封闭的机箱,它们会改变线路达到的温升。
- 脉冲和高频,此时电流集中在铜的表面;本计算器假定为稳定电流。
计算示例:2 A,温升10 °C,1 oz,外层
面积为 A = (2 ÷ (0.048 × 10^0.44))^(1/0.725) = 42.39 mil²。1 oz(1.378 mil)时,线宽为 42.39 ÷ 1.378 = 30.76 mil,即0.781 mm。
50 mm 长的线路电阻为 1.72 × 10⁻⁸ Ω·m × 0.05 m ÷ (0.781 mm × 35 µm) = 31.4 mΩ,因此2 A 时的压降为62.9 mV。
常见问题
外层线路在1 A 时需要多宽?
在温升10 °C、铜重1 oz 的条件下,计算器会为您输入的任何电流给出线宽。输入1即可读出结果:它比2 A 时的线宽更窄,因为公式中面积随电流增大而增大。
为什么内层线路需要更宽的线路?
内层线路被板材包围,因此不易向空气散热。公式对内层取 k = 0.024,在相同温升下,所需面积约为外层的2.6倍。
1 oz 铜在毫米中是多少?
1 oz/ft² 约为35 µm 厚,即1.378 mil。一些厂商标注为34 µm;这一差异使线宽约变化3%。
10 °C 的温升安全吗?
这是板子在室温下工作时常用的目标值。安全的温升取决于元件和板子的最高允许温度,请同时核对这些数值。
能用这个计算器计算电源层吗?
不能。电源层和大面积铜区散热的方式不同,因此 IPC-2152 是更适合它们的指南,本计算器不适用于这类铜区。
资料来源
- DigiKey:PCB trace width conversion calculator(IPC-2221 公式与常数)(英文)
- 维基百科:Printed circuit board 词条(铜重1 oz/ft² 为35 µm)(英文)
- 维基百科:Electrical resistivity and conductivity 词条(20 °C 时的铜)(英文)
数据和文字最近核对于2026年11月10日星期二。