PCB設計中線寬和過孔敷銅的一些經驗

首先給大家講一點接線知識（都是我努力的成果，不是轉發(fā)），然后我就講一下實際情況。 請耐心等待。

我們在畫PCB時一般有一個常識，就是電流大的地方可以用粗線（比如50mil以上），電流小的信號可以用細線（比如10mil）。 對于一些機電控制系統，有時流過接線的瞬時電流可達100A以上。 這種情況下，細線肯定會出現問題。 一個基本的經驗值為：10A/mm2，即截面積為1mm2的布線能夠安全通過的電流值為10A。 如果導線寬度太細，當大電流通過時，導線會被燒毀。 當然，電流燒斷時也應遵循能量公式：Q=I * I * t。 例如10A線路，突然出現100A電流毛刺，持續(xù)時間為US級。 那么30mil的線肯定可以承受。 （這時候又出現一個問題？導線的雜散電感。這個毛刺在這個電感的作用下會產生很強的反向電動勢，可能會損壞其他器件。導線越細、越長，雜散電感就越大。 因此，實際中應考慮導線的長度。）

一般的PCB繪圖軟件對于器件引腳的過孔焊盤鍍銅往往有幾種選擇：直角輻條、45度角輻條、直布。 他們之間有什么區(qū)別？ 新手一般不會太在意。 隨機選擇一個即可。 很美麗。 其實并不是。 主要考慮兩點：一是要考慮散熱不要太快，二是要考慮過流能力。

采用直接敷設的特點是焊盤具有較強的過流能力。 此方法必須用于大功率電路上的器件引腳。 同時，它的導熱性能也很強。 其操作雖然有利于器件散熱，但對于電路板焊錫來說卻是個問題，因為焊盤升溫太快，不易掛錫。 往往需要較大瓦數的烙鐵和較高的焊接溫度，降低了生產效率。 使用直角輻條和45角輻條會減少插針與銅箔的接觸面積，因此散熱慢，焊接也更容易。 因此，應根據應用情況選擇過孔焊盤鋪銅的連接方式，同時考慮過流能力和散熱能力。 小功率信號線不宜直接敷設，而應直接敷設經過大電流的焊盤。 至于直角或45度角，看起來很漂亮。

為什么提到這個？ 因為我研究一個電機驅動器有一段時間了，這個驅動器里的H橋器件老是燒壞，四五年了也找不到原因。 經過一番努力，終于發(fā)現電源電路中某器件的焊盤采用了直角輻條鋪銅（由于涂銅不好，實際只出現了兩根輻條）。 這使得整個電源電路的過流能力大大降低。 雖然產品在正常使用過程中沒有任何問題，但在10A電流下正常工作。 但當H橋短路時，電路上會出現100A左右的電流，兩根輻條會瞬間被燒毀（uS級）。 然后，電源電路變成開路，并且電機上存儲的能量通過所有可能的方式發(fā)射出去，而無需泄放通道。 這種能量會燒毀電流測量電阻及相關運算放大器件，毀壞電橋控制芯片，并進入數字電路的信號和電源，對整個設備造成嚴重損壞。 整個過程就像用一根頭發(fā)引爆一個大地雷一樣驚心動魄。 那么你可能會問為什么電源電路中的焊盤上只使用了兩根輻條呢？ 為什么不讓銅箔直接走呢？ 因為，呵呵，生產部的人說這個引腳太難焊了！ 設計師聽取了生產人員的意見，于是進行了PCB加工，PCBA加工廠家會向您講解他們在PCB設計中線寬和過孔敷銅方面的經驗。