PCB-Via-Strom- und Größenrechner
Berechnen Sie die maximale Strombelastbarkeit für PCB-Vias nach IPC-2152-Standards
PCB-Via-Strom- und Größenrechner
Schätzen Sie, wie viel Strom eine plattierte Durchkontaktierung sicher tragen kann, vergleichen Sie die Kapazität paralleler Durchkontaktierungen und überprüfen Sie den Durchkontaktierungswiderstand vor der endgültigen Fertigungsprüfung.
Endlochdurchmesser (0,2 mm - 1,0 mm typisch)
Standard: 25 μm, Dickkupfer: 50 μm+
Via-Querschnitt
D = Durchmesser, T = Beschichtungsdicke
Wann Sie diesen Rechner verwenden sollten
Verwenden Sie es, wenn Strom zwischen Schichten fließen muss und Sie abschätzen müssen, ob ein Via oder ein Via-Array die erwartete Last sicher tragen kann.
Prüfen Sie, wie viele Durchkontaktierungen Sie möglicherweise parallel benötigen, wenn Sie Hochstrompfade durch dicke Platinen oder kompakte Layouts verlegen.
Nutzen Sie den Kostenvoranschlag als Input für die technische Überprüfung, wenn Sie mit Ihrem Hersteller die Dicke der Beschichtung, die Größe der fertigen Löcher und die Zuverlässigkeit besprechen.
Hauptmerkmale
IPC-basierte Berechnung
Verwendet bewährte IPC-2152/2221-Formeln für eine genaue Schätzung der Stromkapazität basierend auf thermischen Einschränkungen.
Unterstützung für parallele Vias
Berechnen Sie die Gesamtstromkapazität für mehrere parallele Vias, was für Hochstrom-Designdesigns unerlässlich ist.
Widerstandsberechnung
Berechnet auch den Via-Widerstand, um Spannungsabfall und Verlustleistung abzuschätzen.
Verwandte Ressourcen und nächste Schritte
Schätzen Sie die Stromkapazität für die angeschlossenen Leiterbahnen, nachdem Sie überprüft haben, wie sich der Strom durch die Durchkontaktierungen bewegt.
Prüfen Sie, ob die mit dem Via-Array verbundene Leiterbahn auch breit genug für die erwartete Last ist.
Überprüfung der Beschichtung, des Seitenverhältnisses und der Fertigungsbeschränkungen mit Fertigungsunterstützung.
Senden Sie Ihre Via-Struktur, aktuelle Anforderungen und Stackup-Details zur technischen Überprüfung.
Häufig gestellte Fragen
Was ist die Standard-Via-Beschichtungsdicke?
Die Standard-Via-Beschichtungsdicke beträgt typischerweise 25 μm (1 mil). Für Hochstromanwendungen können Hersteller bis zu 50 μm oder mehr beschichten. Der Standard IPC-A-600 Klasse 2 erfordert eine durchschnittliche Beschichtungsdicke von mindestens 20 μm.
Wie viele Vias benötige ich für Hochstromleiterbahnen?
Verwenden Sie diesen Rechner, um den Strom pro Via zu bestimmen, und teilen Sie dann Ihren erforderlichen Strom durch diesen Wert. Fügen Sie immer eine Sicherheitsmarge von 20-50 % hinzu. Wenn beispielsweise jedes Via 1 A führen kann und Sie 5 A benötigen, verwenden Sie mindestens 6-8 Vias.
Welchen Temperaturanstieg sollte ich verwenden?
Ein Anstieg von 10 °C ist konservativ und wird häufig verwendet. Für Designs mit gutem Wärmemanagement oder kurzen Arbeitszyklen können 20 °C akzeptabel sein. Überschreiten Sie niemals einen Anstieg von 45 °C, da dies den Löt-Reflow-Temperaturen nahekommt.
Unterscheiden sich Sackloch- und vergrabene Vias?
Die Berechnungsmethode ist gleich, aber die Via-Länge unterscheidet sich. Verwenden Sie für Sackloch-Vias die tatsächliche Via-Tiefe anstelle der vollen Plattendicke. Vergrabene Vias sollten den Abstand zwischen den verbundenen Lagen verwenden.
Welches ist das kleinste Via, das 1 A führt?
Eine Fertigbohrung von 0,2 mm mit 25 µm Schicht führt bei 10 °C Erwärmung etwa 1,4 A, ein einzelnes Via deckt 1 A also mit kleiner Reserve ab. Die Tabelle oben nennt die Belastbarkeit jeder Standardgröße.
Wie berechne ich den Via-Paddurchmesser?
Paddurchmesser = Fertigbohrung + 2 × Ringbreite. Die meisten Hersteller fordern mindestens 0,05 mm (2 mil); 0,10 bis 0,15 mm sind üblich, wenn die Bohrregistergenauigkeit unsicher ist.
Benötigen Sie Hilfe bei der Validierung der aktuellen Kapazität in einem realen Produktionsaufbau?
Wenn für Ihr Design eine starke Stromübertragung, gestapelte Durchkontaktierungen oder schwierige thermische Bedingungen erforderlich sind, können wir vor der Fertigung die Herstellbarkeit, die Beschichtungsannahmen und die Zuverlässigkeit prüfen.
Via-Größenrechner: Via aus dem Strom dimensionieren
Geben Sie den Strom ein, den ein Via führen muss, und erhalten Sie die kleinste Fertigbohrung, den Bohrdurchmesser und das Pad.
Strom pro Via bei der unten gewählten Erwärmung
Mindestens 0,05 mm (2 mil); 0,10 mm oder mehr empfohlen
Standard-Via-Größen bei 25 µm Schicht und 10 °C Erwärmung
| Fertigbohrung | Paddurchmesser | Strombelastbarkeit | Seitenverhältnis (1,6 mm) |
|---|---|---|---|
| 0.20 mm | 0.50 mm | 1.5 A | 8.0:1 |
| 0.25 mm | 0.55 mm | 1.7 A | 6.4:1 |
| 0.30 mm | 0.60 mm | 1.9 A | 5.3:1 |
| 0.40 mm | 0.70 mm | 2.3 A | 4.0:1 |
| 0.50 mm | 0.80 mm | 2.7 A | 3.2:1 |
| 0.60 mm | 0.90 mm | 3.1 A | 2.7:1 |
So wählen Sie die Via-Größe
- Die Via-Größe ergibt sich aus drei Faktoren: dem Strom, den sie führen muss, der Schichtdicke, die Ihr Hersteller halten kann, und der Ringbreite, die Ihre Designregeln zulassen.
- Ein Via mit 0,3 mm Bohrung und 25 µm Schicht führt bei 10 °C Erwärmung etwa 1,9 A. Der Strom skaliert mit dem Kupferquerschnitt, daher bringen doppelte Schichtdicke oder doppelter Bohrdurchmesser rund 70 % mehr Belastbarkeit.
- Unter 0,2 mm Fertigbohrung sinkt die Gleichmäßigkeit der Galvanik und die Kosten steigen. Kleinere Vias nur einsetzen, wenn es das Routing erfordert, und das Seitenverhältnis mit dem Hersteller prüfen.
Verwendung dieses Rechners
- 1
Via-Durchmesser eingeben
Geben Sie den Endlochdurchmesser Ihres Vias in Millimetern ein.
- 2
Beschichtungsdicke festlegen
Geben Sie die Kupferbeschichtungsdicke ein (typischerweise 18-50 μm).
- 3
Parameter konfigurieren
Legen Sie die Anzahl der Vias, die Plattendicke und den akzeptablen Temperaturanstieg fest.
- 4
Ergebnisse abrufen
Klicken Sie auf Berechnen, um den maximalen Strom pro Via und die Gesamtkapazität anzuzeigen.
Rechenbeispiele
Diese drei Läufe stammen direkt aus dem Via-Größenrechner oben. Nutzen Sie sie als Gegenprobe, bevor Sie Ihr Bohrbild freigeben.
| Eingabe | Berechnetes Via | Was das bedeutet |
|---|---|---|
| 1 A · 10 °C · 1.6 mm · 25 μm | 0.15 mm / 0.45 mm · 10.7:1 | Bei 1 A ist nicht der Strom die Grenze: Die Formel verlangt nur 0,11 mm, also bestimmt die Fertigungsuntergrenze von 0,15 mm die Via-Größe und der Annular Ring das Pad. |
| 2 A · 20 °C · 1.6 mm · 25 μm | 0.25 mm / 0.55 mm · 6.4:1 | Eine Verdopplung der zulässigen Temperaturerhöhung von 10 °C auf 20 °C halbiert den Kupferbedarf – 2 A passen in ein 0,25-mm-Loch bei 6,4:1. |
| 5 A · 30 °C · 2.4 mm · 30 μm | 0.50 mm / 1.00 mm · 4.8:1 | Ein 5-A-Leistungsvia auf einem 2,4-mm-Backplane braucht 0,50 mm Fertigungsbohrung; der 0,25-mm-Ring hebt das Pad auf 1,00 mm. |