PCB Via Akım Hesaplama
- Gereken via sayısı
- —
- Via direnci
- —
- Isıl direnç
- —
- Endüktans
- —
- Bakır kesit alanı
- —
- Kaplama sonrası delik
- —
Kullanılan formüller
A = π/4·(d² − (d − 2t)²) · I = 0,048·ΔT0,44·A[mil²]0,725
R = ρ·h/A · L ≈ 0,2·h·(1 + ln(4h/d)) nH (mm)
Kısa cevap Bir via kaç amper taşır?
Via'nın akım kapasitesi delik duvarındaki bakır kaplamanın kesit alanına bağlıdır ve IPC-2221 formülüyle hesaplanır. 1,6 mm kalınlığındaki bir kartta 0,3 mm çaplı ve 25 µm kaplamalı bir via, 10 °C sıcaklık artışıyla yaklaşık 1,7 A taşır. Daha yüksek akımlar için birden fazla via paralel kullanılır.
Bir güç yolunu katman değiştirirken tek bir via'dan geçirmek, yolu geniş çizip darboğazı via'da bırakmak demektir. Via'nın akım taşıma kapasitesi, delik duvarındaki ince bakır kaplamanın kesit alanıyla sınırlıdır. Araç delik çapı, kaplama kalınlığı ve kart kalınlığından tek bir via'nın taşıyabileceği akımı, direncini, ısıl direncini ve endüktansını hesaplar; toplam akımı girerseniz kaç via gerektiğini söyler.
Via'da akımı bakır kaplama taşır
Delik delindikten sonra duvarları kimyasal ve elektrolitik yolla bakırla kaplanır. Tipik kaplama kalınlığı IPC sınıf 2 için ortalama 20 µm, sınıf 3 için 25 µm'dir. Bu ince bakır halkanın kesit alanı A = π/4 × (d² − (d − 2t)²) ile bulunur. 0,3 mm'lik bir via'da 25 µm kaplama yaklaşık 0,022 mm² eder; bu, 1 oz bakırlı 0,6 mm genişliğindeki bir yolun kesitine yakındır. Akım kapasitesi dış katman yolları için kullanılan IPC-2221 formülüyle hesaplanır.
Direnç, ısıl direnç ve endüktans
- Direnç: 1,6 mm kartta 0,3 mm'lik bir via yaklaşık 1 – 2 mΩ'dur. Tek başına küçüktür ama birkaç amperde gerilim düşümü ve ısınma yaratır.
- Isıl direnç: Via'lar, bir QFN veya güç MOSFET'inin altındaki termal pad'den ısıyı alt katmana taşımak için de kullanılır. 0,3 mm'lik tek bir via'nın ısıl direnci 150 – 200 °C/W civarındadır; 10 via paralel bağlandığında 15 – 20 °C/W'a iner.
- Endüktans: Via yaklaşık 1 nH endüktans gösterir. Yüksek frekanslı dekuplajda kondansatörü iki via ile bağlamak bu endüktansı yarıya indirir.
Çalışılmış örnek
5 A'lik bir besleme hattı 1,6 mm kartta katman değiştirecek. 0,5 mm delik ve 25 µm kaplamayla bir via 10 °C artışta yaklaşık 2,5 A taşır; en az 2, güvenli tarafta kalmak için 3 – 4 via kullanılır. Via'ları birbirinden en az bir via çapı uzak ve akımın yolunu kesmeyecek şekilde dizmek, akımın eşit paylaşılmasını sağlar.
Sıkça sorulan sorular
Büyük tek bir via mı, çok sayıda küçük via mı?
Çok sayıda küçük via genellikle daha iyidir: toplam kaplama çevresi daha büyüktür, endüktans azalır ve biri üretimde kusurlu çıksa bile diğerleri akımı taşır.
Via-in-pad kullanmalı mıyım?
Termal pad'lerde via doğrudan pad içine konursa lehim via'ya kaçabilir. Bunu önlemek için via'lar doldurulup kapatılır (filled and capped) veya küçük tutulup lehim maskesiyle alttan kapatılır. Ayrıntılar: via türleri.
Kaplama kalınlığını siparişte seçebilir miyim?
Standart üretimde kaplama kalınlığı üreticinin sürecine göre sabittir (genellikle 18 – 25 µm). Daha kalın kaplama özel bir istektir; akım için via sayısını artırmak çoğu zaman daha ekonomiktir.
Gerber dosyanız hazırsa yükleyin, anında fiyat alın.
Gerber Yükle, Anında Fiyat Al