PCB設計時(shí)，怎樣控制線(xiàn)寬與電流的關(guān)系？

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

　　對于某些機電控制系統來(lái)說(shuō)，有時(shí)候走線(xiàn)里流過(guò)的瞬間電流能夠達到100A以上，這樣的話(huà)比較細的線(xiàn)就肯定會(huì )出問(wèn)題。一個(gè)基本的經(jīng)驗值是：10A/平方mm，即橫截面積為1平方毫米的走線(xiàn)能安全通過(guò)的電流值為10A。如果線(xiàn)寬太細的話(huà)，在大電流通過(guò)時(shí)走線(xiàn)就會(huì )燒毀。當然電流燒毀走線(xiàn)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(xiàn)來(lái)說(shuō)，突然出現一個(gè)100A的電流毛刺，持續時(shí)間為us級，那么30mil的導線(xiàn)是肯定能夠承受住的。(這時(shí)又會(huì )出現另外一個(gè)問(wèn)題??導線(xiàn)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)生很強的反向電動(dòng)勢，從而有可能損壞其他器件。越細越長(cháng)的導線(xiàn)雜散電感越大，所以實(shí)際中還要綜合導線(xiàn)的長(cháng)度進(jìn)行考慮)

　　一般的PCB繪制軟件對器件引腳的過(guò)孔焊盤(pán)鋪銅時(shí)往往有幾種選項：直角輻條，45度角輻條，直鋪。他們有何區別呢?新手往往不太在意，隨便選一種，美觀(guān)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(guò)電流能力。

　　使用直鋪的方式特點(diǎn)是焊盤(pán)的過(guò)電流能力很強，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)它的導熱性能也很強，雖然工作起來(lái)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，因為焊盤(pán)散熱太快不容易掛錫，常常需要使用更大瓦數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(lái)也就容易多了。所以選擇過(guò)孔焊盤(pán)鋪銅的連接方式要根據應用場(chǎng)合，綜合過(guò)電流能力和散熱能力一起考慮，小功率的信號線(xiàn)就不要使用直鋪了，而對于通過(guò)大電流的焊盤(pán)則一定要直鋪。至于直角還是45度角就看美觀(guān)了。

　　為什么提起這個(gè)來(lái)了呢?因為前一陣一直在研究一款電機驅動(dòng)器，這個(gè)驅動(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：原來(lái)是功率回路中一處器件的焊盤(pán)在鋪銅時(shí)使用了直角輻條的鋪銅方式(而且由于鋪銅畫(huà)的不好，實(shí)際只出現了兩個(gè)輻條)。這使得整個(gè)功率回路的過(guò)電流能力大打折扣。雖然產(chǎn)品在正常使用過(guò)程沒(méi)有任何問(wèn)題，工作在10A電流的情況下完全正常。但是，當H橋出現短路時(shí)，該回路上會(huì )出現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，儲藏在電機上的能量沒(méi)有瀉放通道就通過(guò)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)的運放器件，擊毀橋路控制芯片，并竄入數字電路部分的信號與電源中，造成整個(gè)設備的嚴重損毀。整個(gè)過(guò)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(wèn)了，為什么在功率回路中的焊盤(pán)上只使用了兩個(gè)輻條呢?為什么不讓銅箔直鋪過(guò)去呢?因為，呵呵，生產(chǎn)部門(mén)的人員說(shuō)那樣的話(huà)這個(gè)引腳太難焊了!設計者正是聽(tīng)了生產(chǎn)人員的話(huà)，所以才...唉唉，發(fā)現這個(gè)問(wèn)題可著(zhù)實(shí)費了我一番腦筋啊，哪像說(shuō)起來(lái)這么簡(jiǎn)單!苦樂(lè )自知，苦樂(lè )自知...

　　via的孔如果小于0.3mm的話(huà)就沒(méi)有辦法使用機械鉆孔了，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。。但是像計算機主板 、內存條、密集的BGA封裝等等，有時(shí)候可能小到14mil/8mil。。我個(gè)人的想法是孔內徑的大小 一般為線(xiàn)寬的1.5倍，當然特殊的加粗的線(xiàn)(例如電源等)不需要這樣。。。