Rechner für Leiterbahnbreiten
Ermitteln Sie eine erste Leiterbahnbreite für Ihren Strom oder schätzen Sie die Strombelastbarkeit einer vorhandenen Leiterbahn. Vergleichen Sie Außen- und Innenlagen einschließlich ohmscher Verluste.
Empirische Methode nach IPC-2221 und Grenzen ↓Äußere und innere Leiterbahnen vergleichen
Empirische Schätzung nach IPC-2221 · nominaler fertiger Querschnitt
Äußere Leiterbahn
Breite W · Kupferdicke t
Kupfer auf der PlatinenoberflächeInnere Leiterbahn
Breite W · Kupferdicke t
Geben Sie Ihre Anforderungen ein und wählen Sie „Berechnen“. Die Schätzungen für beide Lagen erscheinen hier.
Nutzen Sie diese Schätzungen für erste Routingentscheidungen. Der Einfluss benachbarter Kupferflächen, des Platinenaufbaus, der Luftströmung und naher Wärmequellen ist in diesem Modell nicht enthalten. Überprüfen Sie die endgültige Geometrie und das thermische Verhalten für Ihre Anwendung.
METHODE UND QUELLEN
So wird die Leiterbahnbreite geschätzt
Der Rechner verwendet den gängigen empirischen Zusammenhang nach IPC-2221 zwischen Strom, Kupferquerschnitt und Temperaturerhöhung. Er liefert eine Schätzung für die Planung mit unterschiedlichen Koeffizienten für äußere und innere Leiterbahnen.
I = k × ΔT0.44 × A0.725
I ist der Strom in Ampere; ΔT ist die Temperaturerhöhung in °C; A ist die Kupferquerschnittsfläche in mil². Der Koeffizient k beträgt 0.048 für äußere und 0.024 für innere Leiterbahnen. Die Breite ergibt sich aus der Querschnittsfläche geteilt durch die fertige Kupferdicke.
Der Widerstand beträgt R = ρ(T) × L / A, mit einem spezifischen Widerstand von Kupfer von 1.724 × 10⁻⁸ Ω·m bei 20 °C und einem linearen Temperaturkoeffizienten von 0.00393/°C. Die Leitertemperatur ergibt sich aus Umgebungstemperatur plus gewählter Temperaturerhöhung. Der Spannungsabfall beträgt I × R; die Verlustleistung beträgt I² × R. Diese Verluste werden für jede Lage mit dem angezeigten Strom berechnet.
Beim Wechsel der Einheit wird der vorhandene physikalische Wert umgerechnet. Für das nominale Kupferflächengewicht gilt 1 oz/ft² = 35 µm; dies ist eine Leiterplattenkonvention. Die tatsächliche Endkupferdicke sollten Sie mit Ihrem Hersteller abklären.
Dieser Rechner akzeptiert Umgebungstemperaturen von −40 bis 125 °C, Temperaturerhöhungen größer als null bis 100 °C und eine daraus resultierende Leitertemperatur von höchstens 150 °C. Dies sind die Betriebsgrenzen des Rechners. Sie bestätigen weder die Gültigkeit des Modells für jede Leiterplatte noch die zulässige Temperatur Ihres Laminats.
Der Rechner verwendet keine thermischen Diagramme nach IPC-2152 und berücksichtigt weder Luftströmung, nahe gelegene Kupferflächen, Platinendicke, Leiterbahnabstand, transiente Ströme noch die thermische Kopplung mit Wärmequellen. Die angezeigten Werte sind nominale Schätzungen. Planen Sie Sicherheitsreserven ein und überprüfen Sie die tatsächliche Leiterplatte.
- Texas Instruments TIDUCS7, Seite 9, Gleichung 7: IPC-2221-Koeffizienten
- Inhalt von IPC-2152: weitere Überlegungen zu Strombelastbarkeit und Wärmeverhalten
- Copper Development Association, Earthing Practice, Tabelle 12-5: elektrische Eigenschaften von Kupfer
Rechenbeispiele und Stromtabellen finden Sie in unserem Leitfaden zur Auslegung von Leiterbahnbreiten (Englisch).
Veröffentlicht von HilPCB · Methodenhinweise aktualisiert am 8. November 2026
HÄUFIGE FRAGEN
Fragen zur Leiterbahnbreite
Machen Sie sich mit den Schätzungen vertraut, bevor Sie Ihre Leiterbahnabmessungen festlegen.
Warum ist die innere Leiterbahn breiter?
Das empirische Modell verwendet für innere Leiter einen kleineren Koeffizienten. Bei gleichem Strom, gleicher Kupferdicke und gleicher zulässiger Temperaturerhöhung ergibt sich dadurch ein größerer Querschnitt auf Innenlagen. Die tatsächliche Kühlung der Leiterplatte hängt auch von Kupferflächen und Aufbau ab.
Muss eine längere Leiterbahn breiter sein?
Die Leiterbahnlänge geht in diesem Modell nicht in die Gleichung zur Berechnung der Breite aus dem Strom ein. Sie erhöht jedoch Widerstand, Spannungsabfall und Verlustleistung. Ihre elektrischen Anforderungen können daher trotzdem eine breitere Leiterbahn erfordern.
Kann ich damit kontrollierte Impedanz berechnen?
Strombelastbarkeit und kontrollierte Impedanz beruhen auf unterschiedlichen Modellen. Nutzen Sie unseren Arbeitsbereich für Impedanz und Lagenaufbau zur Bewertung der Signalgeometrie und der Referenzlagen.
Ist der angezeigte Strom ein garantiert sicherer Grenzwert?
Nein. Er ist eine Schätzung für die gewählte Temperaturerhöhung anhand eines vereinfachten empirischen Modells. Prüfen Sie die endgültigen Abmessungen, Materialgrenzen, Temperaturreserven und Betriebsbedingungen mit Ihren Entwicklungs- und Fertigungsingenieuren.