PCB-Durchkontaktierungsstrom-Rechner
Schätzen Sie den Strom einer Durchkontaktierung anhand des fertigen Lochdurchmessers und der Hülsenverkupferung. Vergleichen Sie zwei empirische Szenarien, prüfen Sie den Kupferquerschnitt und berechnen Sie Verluste bei der gewählten Last.
Ersatzleitermethode & Grenzen ↓Via-Szenarien vergleichen
Exakter Kupferring · heuristischer thermischer Vergleich
I = k × ΔT^0,44 × A^0,725, mit A in mil². Die folgenden aus Leiterbahnen abgeleiteten Koeffizienten sind keine validierten thermischen IPC-Grenzen für Vias.
Geben Sie die Hülsengeometrie ein und wählen Sie „Berechnen“, um beide Szenarien und die Verluste bei gewählter Last zu vergleichen.
Kupferring · Draufsicht
Durchgehendes Via
Blind-Via
Buried-Via
Berechnen Sie, um die tatsächlichen Abmessungen anzuzeigen.
Blind-Vias erreichen eine Oberfläche; Buried-Vias liegen vollständig innen. L ist die verbundene Strecke des untersuchten Vias.
Nur heuristischer Vergleich. Thermische Kopplung und ungleiche Stromaufteilung sind ausgeschlossen; diese Werte sind keine zertifizierten Via-Grenzen.
METHODE UND QUELLEN
So funktioniert die Abschätzung für Durchkontaktierungen
Eine metallisierte Durchkontaktierung ist eine hohle Kupferhülse. Dieses Werkzeug wendet eine Leiterbahnstrombeziehung auf deren exakte ringförmige Kupferfläche an. Diese Übertragung dient als Planungshilfe; sie ist weder ein validiertes thermisches Modell für Durchkontaktierungen noch ein IPC-zertifizierter Grenzwert.
A = π × t × (D + t)
I = k × ΔT0,44 × A0,725
D ist der fertige Lochinnendurchmesser, t die radiale Hülsenverkupferung, jeweils in derselben Längeneinheit. Der Hülsenaußendurchmesser beträgt D + 2t. Rechnen Sie die Kupferfläche vor Anwendung der Stromgleichung in mil² um; ΔT ist die Temperaturerhöhung in °C.
Das Szenario für durchgehende Vias verwendet k = 0,048, das für Blind-/Buried-Vias k = 0,024, übernommen von äußeren und inneren Leiterbahnen. Diese Bezeichnungen bilden die tatsächliche Kühlung der Vias nicht ab. Ein Blind-Via erreicht eine Platinenoberfläche; ein Buried-Via liegt vollständig zwischen Innenlagen.
Der Widerstand ist R = ρ(T)L/A, mit dem spezifischen Kupferwiderstand 1,724 × 10⁻⁸ Ω·m bei 20 °C und dem Koeffizienten 0,00393/°C. T ist die Umgebungstemperatur plus gewählte Erhöhung, keine berechnete Betriebstemperatur. Bei N identischen Vias mit gleicher Stromaufteilung ist der Arraywiderstand R/N, der Spannungsabfall Iload × R/N und die Gesamtleistung Iload² × R/N.
Die Verluste werden mit dem gewählten Gesamtlaststrom berechnet, nicht mit den angezeigten Stromtragfähigkeitsschätzungen. Der N-fache Einzel-Via-Strom ist nur ein idealer Vergleich: Ungleiche Leitungswiderstände und thermische Kopplung können die tatsächliche Arrayleistung verringern.
Die Länge beeinflusst Widerstand und Verluste, geht aber nicht in die empirische Stromgleichung ein. Pad- und Flächengeometrie, Laminat, Luftströmung, Via-Abstände, Stromverdrängung, transiente Ströme und gegenseitige Erwärmung sind nicht Teil dieses Modells. Prüfen Sie die tatsächliche Platine und wählen Sie eine Auslegungsreserve.
Rechnergrenzen: Loch 0,01–10 mm; Verkupferung 0,1–500 µm; Hülsenlänge 0,001–100 mm; Umgebung −40 bis 125 °C; Erhöhung über null bis 100 °C; Gesamttemperatur höchstens 150 °C; Last 0–1.000.000 A; 1–10.000 Vias. Dies sind Eingabegrenzen, keine Fertigungsmöglichkeiten oder validierten thermischen Bereiche.
- Texas Instruments TIDUCS7, Seite 9, Gleichung 7: die zugrunde liegende Leiterbahnstrombeziehung
- IPC-2152-Inhaltsverzeichnis: thermische Themen außerhalb dieses vereinfachten Modells
- Copper Development Association: elektrische Eigenschaften von Kupfer
Rechenbeispiel: Hülsenwiderstand und parallele Vias →
Veröffentlicht von HilPCB · Methode geprüft am 8. November 2026
HÄUFIGE FRAGEN
Fragen zum PCB-Durchkontaktierungsstrom
Prüfen Sie Geometrie und Annahmen, bevor Sie Ihre Vias auswählen.
Soll ich den Bohrdurchmesser oder den fertigen Lochdurchmesser eingeben?
Geben Sie den fertigen Lochinnendurchmesser nach der Metallisierung ein. Geben Sie die Hülsenverkupferung separat als radiale Dicke an. Bohrdurchmesser, fertiger Lochdurchmesser und Paddurchmesser sind unterschiedliche Maße.
Verdoppelt die doppelte Via-Anzahl den nutzbaren Strom?
Nur bei idealer gleicher Stromaufteilung. Reale Vias können unterschiedliche Pfadwiderstände haben und sich gegenseitig erwärmen. Nutzen Sie die Arrayschätzung als Vergleich und prüfen Sie Stromverteilung und thermische Auslegung.
Warum beträgt die Blind-/Buried-Schätzung die Hälfte der durchgehenden Schätzung?
Die beiden übernommenen Leiterbahnkoeffizienten unterscheiden sich um den Faktor zwei. Dies ist eine Modellannahme, keine gemessene allgemeingültige Beziehung zwischen Via-Typen. Bei gleicher Geometrie ergibt sich in beiden Szenarien derselbe Hülsenwiderstand.
Kann dies eine thermische Simulation oder eine sichere Stromspezifikation ersetzen?
Nein. Es liefert eine erste Abschätzung für einen Ersatzleiter. Verwenden Sie für die technische Prüfung die Spezifikation der fertigen Verkupferung, den tatsächlichen Lagenaufbau und die Betriebsbedingungen.