PCB 패턴 폭 계산기

I = k × ΔT^0.44 × A^0.725입니다. I는 전류(A), ΔT는 허용 온도상승(℃), A는 단면적(mil²)이며 k는 바깥층 0.048, 안층 0.024입니다. 폭을 구하려면 A에 대해 풀어 A = (I/(k·ΔT^0.44))^(1/0.725)로 쓰고 이것을 구리 두께로 나눕니다.

열이 빠져나갈 데가 없기 때문입니다. 바깥층 패턴은 공기와 맞닿아 대류로 식지만 안층은 기판 안에 갇혀 있어 같은 발열에 온도가 더 오릅니다. IPC-2221은 이것을 k를 절반으로 두어 반영하며, 그 결과 안층은 같은 전류에 2.6배 넓은 폭이 필요합니다.

아닙니다. 2.6배가 됩니다. 단면적이 전류의 1/0.725 = 1.38제곱으로 늘기 때문입니다. 발열이 전류의 제곱에 비례하는 것과 방열이 폭에 비례해 늘어나는 것이 맞물려 나온 지수입니다.

안전 쪽으로 치우친 값이라 대개 문제가 없지만, 실제 설계에서는 여유를 더 두는 편이 보통입니다. IPC-2221은 1950년대 측정을 회귀한 경험식이라 보수적입니다. 비아를 지나는 자리, 커넥터 발 아래, 열원 근처는 이 식이 가정하지 않은 조건이므로 따로 봐야 합니다.

IPC-2152는 기판 두께·재질과 주변 구리 면적까지 함께 보아 같은 조건에서 훨씬 좁은 폭을 허용하는 경우가 많습니다. 실제 열전달을 반영한 후속 규격이지만 닫힌 식이 아니라 그래프를 읽어야 해서 이 계산기는 다루지 않습니다. 두 규격의 결과가 다르다면 그것은 오류가 아니라 전제가 다른 것입니다.

업계 관행값은 34.8 µm(1.37 mil)입니다. 다만 순수 구리 밀도로 계산하면 34.06 µm이고 35 µm로 적는 자료도 흔해 2%가량 벌어집니다. 이 차이가 그대로 폭에 실리므로 이 계산기는 두께를 µm로 직접 받습니다. 완성 기판의 바깥층은 도금이 얹혀 표기값보다 두꺼운 경우가 많으니 정확히 맞추려면 제조사의 완성 두께를 받아 넣는 편이 좋습니다.

패턴이 뜨거워지면 저항도 커지기 때문입니다. 구리의 온도계수는 0.00393/K라 40℃만 올라도 저항이 16% 늘어납니다. 상온 저항으로 전압강하를 어림하면 실제보다 낮게 보게 되므로 패턴 온도에서의 값을 함께 냅니다.

전송되지 않습니다. 모든 계산은 브라우저 안에서 이루어지며 입력값은 이 기기에만 남습니다.