什么是通电流?如何测量通电流的影响?

2019年11月1日

Cadence PCB解决方案

印刷电路板散热和电流流动的PCB衬垫特写

via或via在拉丁语中是方式或路径的意思。然而，在PCB设计方面，它代表垂直互连接入。根据定义，印刷电路板上的过孔是两个或多个基片或层之间的传导通路。它们是通过在PCB的适当位置钻孔产生的，在那里两层或多层将相互连接，并允许铜穿过孔。

在PCB设计的重要性方面，过孔是在列表的顶部。在通孔结构方面，它们由板的不同层上相应位置的两个衬垫组成，并通过穿过板的孔进行电连接。(通)孔的导电性是由于电镀以及其管或铆钉衬里。

虽然通孔的设计或构造有些简单和直接，但这并不能降低它们对PCB设计和电气功能的重要性。

组成Via的组件

通道由三个主要部分组成;具体如下:

桶:填入钻孔的导电管。
衬垫:它将枪管的两端连接到组件、平面或轨迹上。
防垫:它是枪管和金属层之间的间隙孔，它不连接。

过孔有不同的类型和应用标准，但它们都执行相同的功能。其中一种设计和应用的变化是使用蜂窝孔。

在pcb边缘上发现的凹孔或(半镀板边孔)，通常为镀半孔。它们也可能被抵消，这样它们就不是一个完美的半圆，而是一个破碎的圆的一小部分或更大的部分。这些蜂窝孔最常见的用途是将一个PCB直接焊接到另一个PCB上。

三Via类型或结构

第一种via是a直通通道．这种特殊类型的通孔是从顶层钻到底层的孔。此外，它的两端是开放的，允许镀液流过，并涂覆孔壁，以实现导电。钻通孔的过程是直接的，提供你坚持制造商的规格上的最小直径，最大长宽比，和邻接。

第二种通道是已知的盲人通过．盲孔从顶部或底部层机械钻孔，在通过PCB的整个距离之前停止在指定的点。它们可用于将外部层连接到相邻层或下面的另一层。但是，它们确实需要更仔细和精确的计划来保证适当的功能。此外，不像通孔，盲孔只在一端开放。使用这种技术可以防止镀液完全流过孔。

第三种通道是地下通道。埋孔也利用机械钻孔。它们通常只用于连接内部层结构。在施工过程中，它们首先从层压内部结构的顶部钻到底部，然后被镀金和填充，为最终的层压做准备。

关于微孔的一个小说明

另一种类型的通孔是微通孔。的微孔的使用通常用于互连在高密度互连(HDI)衬底和pcb层之间，以适应高级封装的高输入/输出(I/O)密度。近年来，由于对便携性和无线通信需求的激增，它们的使用增加了。

通过电流及其在PCB功能中的作用

我相信你知道，任何(PCB)通孔的主要目的是提供一条路径，用于将电信号从一个电路层传递到另一个利用镀孔壁的电路层。虽然通孔(热)也用于散热在某些应用中也是如此。

所以，如果有电信号，就会有电流。通孔传导这些电信号(电流)的能力是PCB正常工作或根本不能工作的区别。当通孔不能正常导电时，就会发生短路甚至整个电路故障等事故。

因此，人们也必须能够测量这种电流，这是理所当然的。此外，今天的PCB设计人员通过电流计算的任务通常是通过电流计算器。

一组通孔可以用于诸如减轻阻抗和对抗散热的目的。

通过电流计算的重要性

所有的通道都有电感和电阻．因此，如果要将迹线从PCB的一侧布线到另一侧，并且需要低电感或低电阻，请使用多个通孔。然而，你也必须考虑通孔的尺寸。我相信你们还记得，电阻率和电导率是成反比的。因此，通孔的大小尤其重要，因为它们有阻值。一般来说，较大的通孔电阻较低。这就是为什么更大的通孔在接地滤波器电容器和大电流节点中特别有用。

已经解决了通孔的电感和电阻特性，它站在理由，他们可以影响实际电流流动。像电线一样，通孔中的电阻产生能量损失，通常以热的形式出现。这种副作用对PCB的功能是有害的。因此，能够计算通孔的载流能力是正确PCB设计的必要条件。

尽管在这些计算中涉及到复杂的变量，但并不是全部都丢失了。在考虑PCB设计时，精度是当今的流行语，因此我们完成这些设计所需的计算非常关键，这也就不足为奇了。就目前的预测而言，有一个标准得到了普遍接受;ipc - 2152。

PCB通过电流计算器符合IPC-2152

IPC(互连与封装电子电路协会)是电子互连行业的贸易协会。他们为电子设备的组装和保护提供标准，以及培训、市场研究和公共政策宣传。IPC的标准是电子行业中最广泛认可的可接受代码。

如果没有这些标准，就不可能实现始终如一的高质量和可靠的产品，以满足客户的期望。因此，生产pcb和使用pcb的产品的公司必须通过使用印刷电路板的IPC标准来承诺质量。

正如我前面提到的，一个这样的标准是IPC-2152标准，它使PCB设计人员能够保持其PCB的正确和一致的功能。有了它，通过电流计算器计算电流通过需要提高其温度超过环境每IPC-2152。该标准规定了通孔的当前承载能力限制。

其他需要考虑的via属性包括:

通过电容
通过电感
通过阻抗
通过阶跃响应
通过直流电阻
通过谐振频率
通过热阻
通过电压降
通过dBm的功耗

IPC-2152标准

IPC-2152标准提供的结果概括了通孔、热导率、厚度和板材料以何种方式影响电流、微量截面、温度和铜重量之间的关系。IPC-2152标准还考虑了痕迹和铜平面之间的距离，以及埋藏和表面痕迹。

从图表中提取(数值)结果的日子已经一去不复返了，尤其是因为这通常会导致估算。虽然您可以使用成像软件从图表中获得准确的值，但这很耗时。

然而，这就是一个在线计算器成为一个宝贵的工具和一个真正的节省时间。您无需通过成像软件或标尺从图表中获取值，而是可以直接计算给定温升的适当迹线面积和电流容量。此外，IPC-2152数据很容易获取，任何人都可以自己确定这些公式。总的来说，任何时候一个过程变得更有效率，它只会提高pcb的设计和整体制造质量。