PCB設(shè)計(jì)時(shí)，怎樣控制線寬與電流的關(guān)系？

我們在畫時(shí)一般都有一個(gè)常識，即走大電流的地方用粗線(比如50mil，甚至以上)，小電流的信號可以用細(xì)線(比如10mil)。

對于某些機(jī)電控制系統(tǒng)來說，有時(shí)候走線里流過的瞬間電流能夠達(dá)到100A以上，這樣的話比較細(xì)的線就肯定會(huì)出問題。一個(gè)基本的經(jīng)驗(yàn)值是：10A/平方mm，即橫截面積為1平方毫米的走線能安全通過的電流值為10A。如果線寬太細(xì)的話，在大電流通過時(shí)走線就會(huì)燒毀。當(dāng)然電流燒毀走線也要遵循能量公式：Q=I*I*t，比如對于一個(gè)有10A電流的走線來說，突然出現(xiàn)一個(gè)100A的電流毛刺，持續(xù)時(shí)間為us級，那么30mil的導(dǎo)線是肯定能夠承受住的。(這時(shí)又會(huì)出現(xiàn)另外一個(gè)問題??導(dǎo)線的雜散電感，這個(gè)毛刺將會(huì)在這個(gè)電感的作用下產(chǎn)生很強(qiáng)的反向電動(dòng)勢，從而有可能損壞其他器件。越細(xì)越長的導(dǎo)線雜散電感越大，所以實(shí)際中還要綜合導(dǎo)線的長度進(jìn)行考慮)

一般的繪制軟件對器件引腳的過孔焊盤鋪銅時(shí)往往有幾種選項(xiàng)：直角輻條，45度角輻條，直鋪。他們有何區(qū)別呢?新手往往不太在意，隨便選一種，美觀就行了。其實(shí)不然。主要有兩點(diǎn)考慮：一是要考慮不能散熱太快，二是要考慮過電流能力。

使用直鋪的方式特點(diǎn)是焊盤的過電流能力很強(qiáng)，對于大功率回路上的器件引腳一定要使用這種方式。同時(shí)它的導(dǎo)熱性能也很強(qiáng)，雖然工作起來對器件散熱有好處，但是這對于電路板焊接人員卻是個(gè)難題，因?yàn)楹副P散熱太快不容易掛錫，常常需要使用更大瓦數(shù)的烙鐵和更高的焊接溫度，降低了生產(chǎn)效率。使用直角輻條和45角輻條會(huì)減少引腳與銅箔的接觸面積，散熱慢，焊起來也就容易多了。所以選擇過孔焊盤鋪銅的連接方式要根據(jù)應(yīng)用場合，綜合過電流能力和散熱能力一起考慮，小功率的信號線就不要使用直鋪了，而對于通過大電流的焊盤則一定要直鋪。至于直角還是45度角就看美觀了。

為什么提起這個(gè)來了呢?因?yàn)榍耙魂囈恢痹谘芯恳豢铍姍C(jī)驅(qū)動(dòng)器，這個(gè)驅(qū)動(dòng)器中H橋的器件老是燒毀，四五年了都找不到原因。在我的一番辛苦之后終于發(fā)現(xiàn)：原來是功率回路中一處器件的焊盤在鋪銅時(shí)使用了直角輻條的鋪銅方式(而且由于鋪銅畫的不好，實(shí)際只出現(xiàn)了兩個(gè)輻條)。這使得整個(gè)功率回路的過電流能力大打折扣。雖然產(chǎn)品在正常使用過程沒有任何問題，工作在10A電流的情況下完全正常。但是，當(dāng)H橋出現(xiàn)短路時(shí)，該回路上會(huì)出現(xiàn)100A左右的電流，這兩根輻條瞬時(shí)就燒斷了(uS級)。然后呢，功率回路變成了斷路，儲(chǔ)藏在電機(jī)上的能量沒有瀉放通道就通過一切可能的途徑散發(fā)出去，這股能量會(huì)燒毀測流電阻及相關(guān)的運(yùn)放器件，擊毀橋路控制芯片，并竄入數(shù)字電路部分的信號與電源中，造成整個(gè)設(shè)備的嚴(yán)重?fù)p毀。整個(gè)過程就像用一根頭發(fā)絲引爆了一個(gè)大地雷一樣驚心動(dòng)魄。那么你可能要問了，為什么在功率回路中的焊盤上只使用了兩個(gè)輻條呢?為什么不讓銅箔直鋪過去呢?因?yàn)?，呵呵，生產(chǎn)部門的人員說那樣的話這個(gè)引腳太難焊了!設(shè)計(jì)者正是聽了生產(chǎn)人員的話，所以才...唉唉，發(fā)現(xiàn)這個(gè)問題可著實(shí)費(fèi)了我一番腦筋啊，哪像說起來這么簡單!苦樂自知，苦樂自知...

via的孔如果小于0.3mm的話就沒有辦法使用機(jī)械鉆孔了，要使用激光鉆孔，板的生產(chǎn)加工難度增大。所以我個(gè)人的想法是如果不是非常需要最小為0.5mm外/0.3mm內(nèi)。。但是像計(jì)算機(jī)主板、內(nèi)存條、密集的BGA封裝等等，有時(shí)候可能小到14mil/8mil。。我個(gè)人的想法是孔內(nèi)徑的大小一般為線寬的1.5倍，當(dāng)然特殊的加粗的線(例如電源等)不需要這樣。。。