PCB配線許容電流計算ツールの使い方
- 配線が外層か内層かを選びます。IPC-2221モデルでは外層の方が一般に放熱しやすいと扱われます。
- パターン幅、銅箔厚、許容温度上昇、配線長を入力します。mil/mm、oz/µm は元データに合う単位を選んでください。
- 許容電流、抵抗、電圧降下、電力損失を確認します。
PCBパターンの許容電流の式
I = k × ΔT^0.44 × A^0.725
A = W × T
外層 k = 0.048、内層 k = 0.024断面積 A はパターン幅と銅箔厚の積です。銅の断面積が小さいほど発熱しやすく、内層配線は放熱条件が異なるため低い係数を使います。
近似値としての利用と設計上の注意
計算結果は概算です。銅箔ベタ、ビア、エアフロー、基板厚、周囲温度、隣接発熱源、レイヤー構成、製造ばらつき、IPC-2152のデータは実際の温度上昇と許容電流を変えます。銅箔厚、温度上昇上限、最小パターン幅は基板メーカーの設計ルールと要求仕様を優先してください。大電流や安全性・信頼性に関わる設計では、熱解析と試作基板の実測評価が必要です。
活用例
- レイアウトレビュー前のパターン幅の初期設定。
- 電源経路を外層と内層のどちらに配線するかの比較。
- 長い低電圧配線における電圧降下の見積もり。
- 高電流で太いパターンや銅箔ベタが必要な理由の記録。