PCB线宽载流计算器

IPC-2221 与 IPC-2152 的关系

IPC-2221（2003）中的载流图表给出了外层/内层两组曲线，被拟合为 I = k×ΔT^0.44×A^0.725，因形式简单至今仍是快速估算的主力；但它只区分内外层两个口径，不包含板材热阻、铜厚跨层、板厚、真空度等变量。IPC-2152（2011，修订版 2152A）是替代它的现行标准：基于大量实测数据，按板材、层位、铜厚、环境（对流/真空）查曲线，总体结果比 2221 更保守也更精细。工程实践中的合理用法是：概念设计与布局预估用 2221（本工具），正式电源设计用 2152 复核并留 10~20% 裕量，最后上板实测温升。

为什么内层系数减半

外层走线一面朝空气（或阻焊层），可靠对流与辐射散热，另一面贴板材；内层走线则完全被 FR4 包裹——FR4 的导热率只有约 0.3 W/(m·K)，热量只能沿板材横向缓慢传导到板边或过孔，散热路径显著更差。同样截面积、同样电流下内层温升明显更高，因此 IPC-2221 图表给内层的曲线整体右移，拟合为 k=0.024，恰为外层 0.048 的一半；代入公式意味着同样条件下内层需要约 2.6 倍截面积（2^(1/0.725)）才能达到相同温升。

铜厚 oz 是什么单位

oz（盎司）本为重量单位，PCB 行业用它表示「每平方英尺铜箔的重量」：1oz 铜即 1 平方英尺面积上摊 1 盎司（28.35g）铜。按铜密度 8.96g/cm³ 折算，均匀厚度约 34.1µm（1.34mil）；行业名义值取 35µm，即 1oz≈1.37mil——本工具按 1.37mil 口径换算。由此 0.5oz≈0.69mil（17.5µm）、2oz≈2.74mil（70µm）、3oz≈4.11mil（105µm）。注意基铜与成品铜的区别：蚀刻侧蚀与压合会让成品铜厚略薄于基铜标称，厚铜板还常电镀加厚。

过孔载流为什么弱于走线

过孔的载流导体是孔壁镀铜层，等效截面积按薄环近似 π×(D−d)/2×d（D 为环径、d 为孔径，(D−d)/2 即等效壁厚；壁厚 1oz、孔径 10mil 时约 43mil²，只相当于 31mil 宽的 1oz 走线）。更不利的是孔壁完全埋在 FR4 与内层之间，散热比外层走线更差，且镀铜厚度工艺波动大、高纵横比深孔镀层不均匀。因此大电流换层时不要指望单孔：用过孔阵列分摊电流，本工具建议孔数按单孔载流打五折（×2 余量）计算，并均匀布放、尽量靠近焊盘/铺铜。

经验法则 1oz/40mil≈1A 的适用性

「1oz 铜厚下每 40mil 线宽走 1A」是老工程师的口算法则。按 IPC-2221 精算，40mil×1.37mil=54.8mil² 截面积在 10℃ 温升下其实允许约 2.4A——也就是说这条法则自带 2 倍以上的裕量，覆盖了内层口径、成品铜厚偏差、长走线、批量波动与可靠性降额。它适合布局时快速划线：低压数字与一般信号完全够用；但大电流电源路径应该按公式（本工具）或 IPC-2152 精算，再叠加 10~20% 裕量，高温密闭环境与高可靠产品还要进一步降额。

相关工具

铜厚 oz/mil/mm/µm 的完整换算与 AWG 线规对照见 铜厚与线规换算器；功率器件与走线的热校核可配合 散热热阻计算器；开关电源功率回路选型可参考 BUCK电感选型计算器。

常见问题（FAQ）

• 温升限值 ΔT 取多少合适？常用 10~20℃：功耗敏感与密闭环境取 10℃，一般数字板可放宽到 20~30℃；注意最终板温 = 环境温度 + ΔT，要叠加最恶劣环境工况。
• 为什么板厂要求的线宽比算出来的大？IPC-2221 是理论最小值；板厂还要考虑成品铜厚偏差、蚀刻能力、批量一致性与可靠性寿命，通常按经验再放大并圆整到工艺网格，属正常保守化。
• 2oz 铜的载流是 1oz 的两倍吗？近似但不精确：载流 ∝ A^0.725，面积翻倍载流只增加 2^0.725≈1.65 倍（同温升下）；因此加厚铜的收益不如等比加宽线，但厚铜在同线宽下仍显著提升载流。
• 计算结果要不要圆整？要。建议向上圆整到板厂工艺网格（常见 5mil/0.127mm）并叠加 10~20% 裕量；本工具模式①已给出 5mil 网格的圆整建议。

口径注记：IPC-2152 为更保守的现行标准（考虑板材/层位/真空度），本工具按 IPC-2221 快速估算，正式电源设计建议留 10~20% 裕量并参照 2152 核验。