曾耀德 王换宝 张 凯

（陕西生益科技有限公司，陕西 咸阳 712000）

印制电路板对导线宽度与厚度的设计需要考虑其载流能力，载流能力通常通过测量导体加载电流引起的温升而定。IPC-2221A-2003即印制板设计通用标准，提出了不同温升条件下导体横载面积与载流能力的关系图表，也提出了计算导体载流能力与导体大小、允许温升的经验公式，即I=K×△T0.44×A0.725。其中I指电流，单位安培；K为校正系数，外层时取0.048，内层时取0.024；△T为温升；A为导体横载面积，单位平方密尔（mil）。但此标准图表及经验公式，是1955年美国国家标准局根据酚醛纸板和环氧玻璃布板两种板材的实验结果而来。此标准所示的导体温升仅基于导体横载面积与电流大小，而未考虑导体的温升与板材性质、板材厚度、铜面图形、环境、安装结构等影响因素。更新后的标准IPC-2152-2009即PCB载流能力设计标准，对导体温升的影响因素进行了全面的阐述，例如列出了不同板材厚度对温升的实验结果，举例了四种不同类型覆铜箔板XXXP纸基板、FR-4、PI板与导热板材在相同导体横载面积条件下，导体温升与电流大小的实验结果。但是IPC-2152-2009标准也只是指出设计时应考虑导体温升的各种影响因素，而未提出不同类型覆铜箔板载流能力的标准。原因正如标准内所解释的，即没有简单图表能够考虑内在铜箔图形、板材厚度、材料特性、组装结构与环境条件等所有因素，只是提出应使用热模型技术来优化设计、节约成本。目前印制线路板设计工程师一般仍采用标准图表的数据作为设计参考，即认为导体温升只基于电流和导体横截面积，很少考虑不同板材特性对载流能力的影响。……