鍍銅厚度IPC2級或者IPC3級標(biāo)準(zhǔn)一般為0.8mil到1mil,我本來的計劃是使用較小的0.8mil。有朋友提出極限情況下,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。
雖然我覺得一個好的板廠,還是能滿足至少0.8mil的孔壁鍍銅厚度。不過在這篇文章,還是決定采納那位朋友的意見,按照WorstCase為0.7mil的孔壁鍍銅厚度來進(jìn)行評估。
設(shè)置如上圖的參數(shù)之后,我們分別對過孔載流做了計算,總結(jié)如下表:
對上面表格,我的一些分析:
1、12mil的孔徑可以安全承載1.2A左右電流,比行業(yè)里普遍認(rèn)可的0.5A要寬松;
2、更大的16mil、20mil甚至24mil的孔徑,在載流上優(yōu)勢并不明顯,也就是很多人回答說并不是線性增加。
所以我個人會比較推薦使用10~12mil的孔徑來承載電流,效率更高,也更方便設(shè)計。那么,是不是知道這個過孔載流數(shù)據(jù),然后就可以安全的進(jìn)行設(shè)計了呢?我們來看看一些仿真的案例:
20A電流,打了20個12mil過孔,按照每個孔承載1.2A來計算,感覺非常安全。但是實際上電流并沒有你想象的聽話,并不是在20個過孔里面平均分配的。簡單的DC仿真,就可以看到過孔電流的情況。有些過孔走了2.4A的電流,有些才200mA。當(dāng)然,這個設(shè)計可能最終并不會有太大風(fēng)險。因為12mil的過孔在溫升30度的時候是可以承載2A以上電流的。
但是,如果不均勻性進(jìn)一步放大呢?這個是和你電流的通道,過孔的分布、數(shù)量都有關(guān)系的,萬一某個過孔走了3A甚至4A的電流呢?并且這時候你打25個或者30個過孔,只要沒有在電流的關(guān)鍵位置,提供的幫助并不會很大。原因就還是那句話:電流沒有你想象的聽話。
這個結(jié)論在確定銅皮寬度時也是成立的。我們從很多的仿真結(jié)果都能發(fā)現(xiàn),當(dāng)大電流設(shè)計在一層銅皮不夠用的情況下,多增加一層來走電流,電流也并不會平均分配。
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