以下以PCB走線(xiàn)電阻計(jì)算為核心,從技術(shù)原理、計(jì)算方法、影響因素到設(shè)計(jì)實(shí)踐展開(kāi)系統(tǒng)性講解:
公式:R = ρ(L/A) = ρ(L/(w·t))
參數(shù)解析:
ρ(電阻率):銅材取1.68×10??Ω·m(25℃),溫度變化需引入修正系數(shù)k_temp=1+0.00393(T-25)
L(長(zhǎng)度):需采用三維布線(xiàn)長(zhǎng)度(含過(guò)孔、盲孔轉(zhuǎn)換長(zhǎng)度)
w(線(xiàn)寬):需扣除蝕刻因子(典型值0.8-0.95)
t(銅厚):1oz=0.0348mm(需考慮電鍍均勻性誤差±10%)
單位方塊定義:邊長(zhǎng)等于線(xiàn)寬的正方形走線(xiàn);
計(jì)算步驟:
分解走線(xiàn)為串聯(lián)方塊鏈(含修正結(jié)構(gòu));
計(jì)算單方塊電阻:R_sq=ρ/(t·w);
統(tǒng)計(jì)總方塊數(shù)N(含修正系數(shù));
結(jié)構(gòu)特征 | 修正系數(shù) | 結(jié)構(gòu)特征 | 修正系數(shù) |
直角彎折 | 1.1-1.3 | 過(guò)孔連接 | 0.8-1.0 |
T型連接 | 1.5-2.0 | 淚滴焊盤(pán) | 0.9-1.1 |
銅材純度:無(wú)氧銅(OFHC)電阻率比電解銅低2-3%;
表面處理:沉金(Au)接觸電阻比OSP低約40%;
粗糙度影響:銅面Ra>2μm時(shí)有效截面積減少5-8%;
趨膚效應(yīng):頻率>1GHz時(shí),有效導(dǎo)體厚度縮減至δ=66.1/√f(μm);
鄰近效應(yīng):平行走線(xiàn)間距<3w時(shí),交流電阻增加10-30%;
修正公式:R_ac = R_dc·(1+Δ_skin+Δ_proximity);
溫度系數(shù):銅材α=0.00393/℃;
熱過(guò)孔設(shè)計(jì):建議每2A電流配置1個(gè)過(guò)孔(直徑≥0.5mm);
熱分布仿真:需耦合電場(chǎng)-熱場(chǎng)多物理場(chǎng)分析;
關(guān)鍵信號(hào)線(xiàn):采用2oz銅厚+淚滴處理,可降低35%電阻;
電源網(wǎng)絡(luò):采用銅皮網(wǎng)格(網(wǎng)格間距<3w)替代單一走線(xiàn);
高頻線(xiàn)路:采用微帶線(xiàn)結(jié)構(gòu),控制特性阻抗Z0=50Ω±10%;
前仿階段:使用SIwave/HyperLynx進(jìn)行電阻網(wǎng)絡(luò)分析;
中試階段:四線(xiàn)制測(cè)量法(Kelvin法)實(shí)測(cè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)電阻;
量產(chǎn)階段:采用飛針測(cè)試驗(yàn)證≤5%電阻偏差;
DDR4布線(xiàn):采用0.1mm線(xiàn)寬/0.1mm線(xiàn)距差分對(duì),控制單線(xiàn)電阻<20mΩ;
5G射頻前端:采用沉銅工藝+0.5mm銅厚,實(shí)現(xiàn)插入損耗<0.2dB;
汽車(chē)電子:采用3oz銅厚+熱過(guò)孔陣列,耐受持續(xù)電流>10A;
激光盲孔:孔電阻典型值0.5mΩ/孔(需考慮孔壁粗糙度);
疊層設(shè)計(jì):采用2+N+2結(jié)構(gòu),控制層間電阻<10mΩ;
嵌入式電阻:利用銅柱高度調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)0.1Ω精度控制;
TGV通孔:采用逆電鍍工藝,實(shí)現(xiàn)孔電阻<5mΩ;
通過(guò)結(jié)合理論計(jì)算、仿真驗(yàn)證和實(shí)測(cè)校準(zhǔn),可實(shí)現(xiàn)PCB走線(xiàn)電阻的精準(zhǔn)控制。對(duì)于高頻、高密度設(shè)計(jì),建議采用場(chǎng)求解器進(jìn)行全波電磁分析,并結(jié)合溫度循環(huán)測(cè)試驗(yàn)證可靠性。
今天的分享就到這里啦,EBYTE每一天都致力于更好的助力物聯(lián)化、智能化、自動(dòng)化的發(fā)展,提升資源利用率,更多串口服務(wù)器、數(shù)傳電臺(tái)、lora模塊等無(wú)線(xiàn)數(shù)傳模塊產(chǎn)品和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用資料,感興趣的小伙伴可以登錄我們的億佰特官網(wǎng)和企業(yè)公眾號(hào)(微信號(hào):cdebyte)進(jìn)行了解,也可以直接撥打400電話(huà)咨詢(xún)技術(shù)專(zhuān)員!
相關(guān)閱讀:
7 X 24 銷(xiāo)售服務(wù)熱線(xiàn)
4000-330-990深圳辦事處柯經(jīng)理:18218726658 無(wú)錫辦事處劉經(jīng)理:13558641933
成都總部銷(xiāo)售經(jīng)理:
秦 科(無(wú)線(xiàn)模塊):18884314654 馮子恒(無(wú)線(xiàn)模塊):18828049434
蔡友銀(無(wú)線(xiàn)模塊):13882211021 葛宇龍(通信設(shè)備):19138800613
胡兵(外貿(mào)銷(xiāo)售經(jīng)理):18584911141、 sales06@ebyte.com
業(yè)務(wù)郵箱:support@cdebyte.com 全國(guó)銷(xiāo)售投訴電話(huà):19934352316
地址:四川省成都市高新西區(qū)西區(qū)大道199號(hào)B5棟(前臺(tái)座機(jī):028-61543675)
?? 成都億佰特電子科技有限公司【版權(quán)所有】 蜀ICP備13019384號(hào)