PCBメーカーがPCBの配線抵抗を見積もる方法を紹介

PCBメーカーがPCBの配線抵抗を見積もる方法を紹介

プリント回路基板の設計は、回路図に基づいて、回路設計者が必要とする機能を実現します。 プリント基板の設計は、主にレイアウト設計を指し、外部接続のレイアウトを考慮する必要があります。 内部電子部品の最適レイアウト、金属配線とスルーホールの最適レイアウト、電磁保護、放熱など。 優れたレイアウト設計により、製造コストを節約し、優れた回路性能と放熱を実現できます。 単純なレイアウト設計は手作業で実現できますが、複雑なレイアウト設計はコンピュータ支援設計 (CAD) で実現する必要があります。

通常、面倒な計算を行うよりも、プリント回路基板上のワイヤまたはプレーンの抵抗値をすばやく見積もる必要があります。 配線の抵抗を正確に計算できるPCBレイアウトやシグナルインテグリティ計算プログラムはありますが、設計段階で手っ取り早く大まかな見積もりをしたい場合があります。

「ブロック統計」と呼ばれる、このタスクを簡単に達成できる方法があります。 この方法では、任意のジオメトリの抵抗値を数秒で正確に推定できます (約 10% の精度)。 この方法をマスターすると、見積もり対象の PCB 面積をいくつかのブロックに分割することができます。 すべてのブロックの数を数えた後、配線またはプレーン全体の抵抗値を見積もることができます。

基本概念

ブロック統計の重要な概念は、任意のサイズの正方形のプリント回路基板のルーティング (厚さの決定) の抵抗値が、他のサイズのブロックの抵抗値と同じであるということです。 正方形の抵抗は、導電性材料の抵抗率と厚さにのみ依存します。

この概念は、あらゆる種類の導電性材料に適用できます。 表 1 は、いくつかの一般的な半導体材料とその体積抵抗率を示しています。

プリント回路基板の場合、最も重要な材料は銅であり、ほとんどの回路基板の原材料です。

図1の銅の四角形から始めましょう。銅塊の長さをL、幅をL（四角形なので）、厚さをt、電流が流れる銅箔部分の断面積を A. 銅ブロックの抵抗は、R= ρ L/A として簡単に表すことができます。ここで、ρ は銅の抵抗率です (これは材料固有の特性であり、25 ℃ で 0.67 μ Ω/in.)。

ただし、断面 A は長さ L と厚さ t の積 (A = Lt) であることに注意してください。 分母の L と分子の L は互いに打ち消し合い、R= ρ/ t のみが残ります。 材料。

任意のサイズの銅ブロックの抵抗値がわかっている場合、配線全体を分解して複数のブロックに見積もることができれば、ブロックの数を追加 (カウント) して配線の総抵抗を取得できます。 回路基板設計者と PCBA 製造業者は、PCB 配線抵抗を見積もる方法を紹介します。