PCB导体载流能力

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对“PCB导体载流能力”研究贡献最大的是Mike Jouppi。1999年，一名美国工程师Mike Jouppi（迈克.乔皮，机械工程师，Thermal Man Inc. 公司总裁）开始追溯“PCB导体载流容量图表”的来源及理论依据，并在此基础上进行了新的研究，后应邀加入IPC（1-10b）工作组，于2003年3月，在IPC printed Circuits Expo上发表了一篇关于这方面的重要论文。该项研究持续了十年之久，直到2009年才结束研究。他的这些研究是基于实验的，所以有着较高的可信度。

2009年研8月，IPC组织采用了Mike Jouppi的重要研究成果，并发布了最新标准《IPC-2152，Standard for Determining Current Carrying Capacity in Printed Circuit Board Design》（确定印制板设计中通流能力的标准），全部取代以前的老标准。新标准对内层导体也进行的深入研究，新标准发现内层走线和外层走线冷却一样快，内层导体和外层导体散热没什么差距，甚至内层更好，因为板上的材料比空气导热性能更好。这也证明了之前将内层导体通流能力减半的假设是完全错误的。

IPC-2152新标准以一套（近100个）图表的形式公布，把PCB温升与导线电流、走线宽度、走线厚度、PCB板材、相邻走线、层间距离、有无涂层、环境条件等诸多因素的影响关系以图表的方式一一展现。

我们知道了温升（高出环境温度的温度增量）是影响PCB导体载流能力的决定性因素，那么，影响温升的因素又有哪些呢？下面我简单阐述一下温升与几个主要因素之间的关系：

1、PCB导线电流：其他条件相同的话，电流越大，温升越高，载流能力下降。

2、PCB导线宽度：在相同横截面积的条件下，导线越宽，散热越好，温升越低，载流能力越好。

3、PCB导线厚度：在相同横截面积的条件下，导线越薄，散热越好，温升越低，1OZ温升相比0.5OZ相差5~10%，2OZ温升相比1OZ升高了10~15%，31OZ温升相比21OZ升高了15~20%。

4、PCB板厚：PCB板厚会影响导体热量的传输路径，板越厚，散热越好，导体温升越低。FR4 PCB，0.965mm厚与1.79mm厚相比，导体温升高出3040%。

5、PCB板材：PCB板材的导热率直接影响导体的温升，导热率越大，导体温升越低。铜的导热率约为FR4板材介质的1000倍，而FR4板材导热率又是静止空气导热率的10倍，所以在静止空气条件下，内部导体的温升会小于外部导体。

6、同层相邻导线：在导线的同一层附近，如果有其他导体，将会降低散热效果，同层相邻导体根数越多，散热越差，温升越高，载流能力下降。

7、相邻层铜平面：对导体温升影响最大的因素是相邻层铜平面的影响。无论是电源平面、地平面，还是其他铜平面，都有助于散热从而减小温升。铜平面对导体温升有如下影响：（1）导体到相邻层铜平面的距离越近，导体的温升越低；（2）铜平面面积越大，导体温升越低；（3）铜平面厚度越大，导体温升越低；（4）铜平面的数量越多，导体温升越低。

8、表面涂层：PCB表面的阻焊漆涂层，也会影响导体散热效果，涂层越厚，散热效果越差，温升越高。