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一寸長一寸強,PCB設計過孔載流能力分析

過孔定義:
過孔也稱金屬化孔。在雙面板和多層板中,為連通各層之間的印制導線,在各層需要連通的導線的交匯處鉆上一個公共孔,即過孔。過孔的參數主要有孔的外徑和鉆孔尺寸。
一般我們常規的PCB板生產都是按IPC2級標準生產,生產的孔銅厚度一般為0.8mil到1mil左右(大家可以查一下IPC2級標準的具體內容)。生產時大家以為的生產出來的過孔是這個理想的情況(如下圖示),孔的大小規整,孔銅厚度非常勻稱:

大家可以看到,一般生產出來的PCB的過孔孔壁的鍍銅厚度可能上下寬,中間窄,所以最窄的地方極限可能是0.7mil。現在,我們可以基于最窄孔銅厚度來計算溫升在10度情況下(常規PCB使用情況下),我們所使用的不同大小過孔的載流能力,結果如下圖示:
過孔孔徑        溫升10度情況
        計算值        設計推薦值
10mil        1.1848        1
12mil        1.3415        1.2
16mil        1.5521        1.4
20mil        1.7646        1.5
看到上面表格,大家是不是會產生疑問:我們做PCB設計時,在處理電源時用大的孔徑(16mil、20mil)就好了,可以保證其通流能力。但為什么一般都使用10mil、12mil過孔呢?理由有以下幾個:
1、 對于常規板,用10mil、12mil過孔是可以滿足其承載電流的能力的。
2、 用10mil、12mil過孔,在做PCB設計時,設計效率會更高,方便我們設計
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