PCB 过孔电流计算器
根据成品孔径和孔壁镀铜厚度估算过孔电流。比较两种经验模型情景,查看铜截面积,并计算所选负载下的损耗。
等效导体方法与局限性 ↓比较过孔情景
精确环形铜截面 · 启发式热比较
I = k × ΔT^0.44 × A^0.725,其中 A 的单位为 mil²。下列源自走线模型的系数并非经过验证的 IPC 过孔热限值。
输入孔壁几何尺寸并选择“计算”,即可比较两种情景及所选负载下的损耗。
环形铜截面 · 俯视图
通孔
盲孔
埋孔
计算后显示实际尺寸。
盲孔连接一个表面;埋孔完全位于内部。L 为所评估过孔的连接跨度。
仅供启发式比较。未计入热耦合和不均匀分流;这些数值不是经过认证的过孔限值。
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过孔估算的计算原理
金属化过孔是一个中空铜筒。本工具将走线电流关系式应用于其精确的环形铜截面积。这种改用方式仅供初步规划参考,并非经过验证的过孔热模型或经 IPC 认证的限值。
A = π × t × (D + t)
I = k × ΔT0.44 × A0.725
D 为成品孔的内径,t 为孔壁径向镀铜厚度,两者使用相同的长度单位。铜筒外径为 D + 2t。应用电流公式前,应将铜截面积换算为 mil²;ΔT 为温升,单位为 °C。
通孔情景使用 k = 0.048,盲孔/埋孔情景使用 k = 0.024,分别借用外层和内层走线的系数。这些分类并不模拟实际的过孔散热。盲孔连接电路板的一个表面;埋孔完全位于内层之间。
电阻为 R = ρ(T)L/A,铜在 20 °C 时的电阻率为 1.724 × 10⁻⁸ Ω·m,温度系数为 0.00393/°C。T 是环境温度加上所选温升,而非求解得到的工作温度。N 个相同过孔均匀分流时,阵列电阻为 R/N,压降为 Iload × R/N,总功耗为 Iload² × R/N。
损耗按所选总负载电流计算,而不是按显示的载流能力估值计算。单孔电流乘以 N 仅用于理想条件下的比较:布线电阻不均和热耦合可能降低实际阵列性能。
长度影响电阻和损耗,但不参与经验电流公式。焊盘与铜平面几何、板材、气流、过孔间距、电流拥挤、瞬态电流和相互加热均不在此模型范围内。请验证实际电路板并留出工程裕量。
计算器输入范围:孔径 0.01–10 mm;镀铜厚度 0.1–500 µm;孔壁导电长度 0.001–100 mm;环境温度 −40 至 125 °C;温升大于零且不超过 100 °C;合计温度不超过 150 °C;负载 0–1,000,000 A;过孔数量 1–10,000。这些是输入限制,不代表制造能力或经过验证的热适用范围。
- Texas Instruments TIDUCS7,第 9 页,公式 7:所采用的走线电流关系式
- IPC-2152 目录:此简化模型未涵盖的热设计主题
- Copper Development Association:铜的电气特性
HilPCB 发布 · 方法审核于 2026 年 11 月 8 日
常见问题
PCB 过孔电流常见问题
选择过孔前,请检查几何尺寸和假设条件。
应输入钻孔直径还是成品孔径?
请输入电镀后的成品孔内径,并单独输入孔壁的径向镀铜厚度。钻孔直径、成品孔径和焊盘直径是不同的尺寸。
过孔数量加倍,可用电流也会加倍吗?
仅在理想均匀分流假设下成立。实际过孔的路径电阻可能不同,并会相互加热。应将阵列估值用于比较,并验证电流分布和热设计。
为什么盲孔/埋孔估值是通孔的一半?
借用的两个走线系数相差两倍。这是模型假设,并非对所有过孔类型都成立的实测关系。在两种情景下,相同几何尺寸得到的孔壁电阻相同。
此工具能替代热仿真或安全电流规格吗?
不能。它仅提供等效导体的初步估算。工程验证应采用最终镀铜规格、实际叠层和工作条件。
