一博科技 | 電源過孔，你選大孔還是小孔？

edadoc2003

再把大家回答上期問題的匯總表發一下，因為從閱讀量上來看，答題文章的關注度總是差一點，也是為了讓大家看到行業對這個問題的一些觀點：

我們先用Saturn的工具來算一下過孔的載流，還是采用IPC2152修正后的規范。
[size=1em]http://www.edadoc.com/cn/TechnicalArticle/Show.aspx?id=1039

鍍銅厚度IPC2級或者IPC3級標準一般為0.8mil到1mil，我本來的計劃是使用較小的0.8mil。上周五周六的高速先生培訓，有朋友提出極限情況下，過孔孔壁的鍍銅厚度可能上下寬，中間窄，所以最窄的地方極限可能是0.7mil。

  

雖然我覺得一個好的板廠，還是能滿足至少0.8mil的孔壁鍍銅厚度。不過在這篇文章，我還是決定采納那位朋友的意見，按照WorstCase為0.7mil的孔壁鍍銅厚度來進行評估。我們的工藝先生東哥已經摩拳擦掌了，下期就是他的關于電鍍厚度的文章，會討論表層銅箔電鍍厚度及孔壁鍍銅厚度，敬請期待。

設置如上圖的參數之后，我們分別對過孔載流做了計算，總結如下表：

對上面表格，我的一些分析：

1、12mil的孔可以安全承載1.2A左右電流，比行業里普遍認可的0.5A要寬松；
2、更大的16mil、20mil甚至24mil的孔，在載流上優勢并不明顯，也就是很多人回答說并不是線性增加。

所以我個人會比較推薦使用10~12mil的孔來承載電流，效率更高，也更方便設計。那么，是不是知道這個過孔載流數據，然后就可以安全的進行設計了呢？我們來看看一些仿真的案例：

20A電流，打了20個12mil過孔，按照每個孔承載1.2A來計算，感覺非常安全。但是實際上電流并沒有你想象的聽話，并不是在20個過孔里面平均分配的。簡單的DC仿真，就可以看到過孔電流的情況。有些過孔走了2.4A的電流，有些才200mA。當然，這個設計可能最終并不會有太大風險。因為12mil的過孔在溫升30度的時候是可以承載2A以上電流的。但是，如果不均勻性進一步放大呢？這個是和你電流的通道，過孔的分布、數量都有關系的，萬一某個過孔走了3A甚至4A的電流呢？并且這時候你打25個或者30個過孔，只要沒有在電流的關鍵位置，提供的幫助并不會很大。原因就還是那句話：電流沒有你想象的聽話。

這個結論在確定銅皮寬度時也是成立的。我們從很多的仿真結果都能發現，當大電流設計在一層銅皮不夠用的情況下，多增加一層來走電流，電流也并不會平均分配。由于文章篇幅的關系，沒法放太多的案例，如果大家感興趣，可以在微信后臺聯系高速先生小編。只要回復的人比較多，我們可以加一篇文章討論這個問題。

所以上期的問題答復，我給大家都扣了1分，原因就是：在電流達到20A這個量級或者更大時，常規的通過經驗或者公式計算的銅皮載流和過孔載流，都存在風險。最有效的方式就是通過DC仿真軟件來進行評估。

幫Sigrity的POWERDC或者類似的軟件打個廣告哈（不知道可不可以要求廣告費呢^-^）。直流壓降類的仿真，算法不復雜，設置也簡單，仿真結果比較準確，對大電流的設計幫助非常大。[size=1em]PCB設計工程師或者硬件工程師開始接觸仿真的入門必備工具哈。