關于PCB導線電阻的計算方式

ID:1041200 · 發表于 2024-6-17 16:51

最近利用JLC發放FPC柔性電路免費券的機會，做了幾個以前一直想做的柔性電路。整個電路沒有元件，就是只有導線。

   這是其中一部分。中心思想是，不改變導線的形狀，可以調整線的粗細和厚度，把電阻控制在2.4歐姆左右。
   第一版嘗試，用的是5.2mil線寬，厚度1盎司，做出來的電阻是5.4歐姆。
   電阻是預計的2.25倍（5.4/2.4）,第二版計劃把線寬變成原先的1.5倍，相當于導線橫截面積變成1.5倍，電阻也就是原先的1/2.25倍了（1.5的平方恰好是2.25）。
   基于以上想法，在其它條件不變的前提下，把線寬調整成了5.2*1.5=7.8mil, 進行了第二次打樣。

   今天收到第二版的樣品，測了一下，電阻值并沒有達到預期，平均在4歐姆左右，也就是說，只降低了一些。
   兩次的對比說明：導線的寬度加倍，理論上是橫截面加倍了，但是對于電阻的計算，卻不能簡單套用公式。

   想和大家討論一下這個問題，接下來我要進一步把它降低到2.4歐姆，再增加線寬已經不可能了，如圖，它們間距已經很小了。還可以考慮的是把厚度從1盎司增加到2盎司，如果是這樣，電阻的變化該是怎樣計算呢？有誰有過這方面的經驗，求指導一下，謝謝。

ID:301191 · 發表于 2024-6-22 22:43

頂一下

ID:1007932 · 發表于 2024-6-22 22:49

用方塊電阻的計算公式

ID:1079566 · 發表于 2024-6-23 07:49

你計算有些問題.

截面積是厚度*線寬. 在厚度不變的情況下, 線寬增加1.5倍, 截面積就是與線寬不是平方的關系.

PCB 導線電阻一般是:
R=K1*L/W 對固定厚度的PCB, K1是固定的, L是長度, W是寬度. R與線寬是一次方關系,反比.不是2次方關系

你第一次做是5歐, 第二次做, 如果線長不變, 線寬應該增加1倍多一點才能做到2.4歐.

嘉立創的EDA, 屬性里是顯示導線的長度的. 你要記下這二次的長度,線寬,計算出K1.(因為厚度可能有誤差,但同一廠家同一批貨可以認為是一致的.

你要重新畫, 因為不能再增加寬度,所以你現在的曲線要變. 每個豎線中心距加大一點,導線會變短,
這時你根據總線長(EDA有顯示),計算出線寬, 再調節線寬. (如果你豎線中心距不夠調線寬,還要重來.

ID:1041200 · 發表于 2024-7-4 22:16

ZSJM 發表于 2024-6-23 07:49
你計算有些問題.

截面積是厚度*線寬. 在厚度不變的情況下, 線寬增加1.5倍, 截面積就是與線寬不是平方的 ...

謝謝指導，確實，我犯了一個很低級的錯誤-----電阻和導線橫截面積成反比，和平方沒有半毛錢關系。當初計算的時候大腦里不知怎么會產生平方的概念

。
如果是這樣，第一次和第二次打樣的結果，就是比較合理的了。第一次5.4歐，線寬變成1.5倍后，電阻變成了4歐（理論上該是3.6歐，但這個差異是工藝帶來的）。
接下來似乎比較好辦了，要進一步調整到2.4歐，我可以先讓導線變厚（原先厚度1盎司，變成2盎司）。第一次的5.4歐，導線厚一倍，就大概是2.7歐了。然后再增加線寬，5.2mi*(2.7/2.4)=5.85mil ,這樣線也比第二次的窄，不用擠那么緊了。

ID:272119 · 發表于 2024-7-5 09:02

hongsehuasheng 發表于 2024-7-4 22:16
謝謝指導，確實，我犯了一個很低級的錯誤-----電阻和導線橫截面積成反比，和平方沒有半毛錢關系。當 ...

導線的熱效應會明顯改變在線阻抗值,如果真的需要一個阻值那還是用標準電阻,研究導線走線阻抗那沒事.

ID:1041200 · 發表于 2024-7-6 13:09

qq603599910 發表于 2024-7-5 09:02
導線的熱效應會明顯改變在線阻抗值,如果真的需要一個阻值那還是用標準電阻,研究導線走線阻抗那沒事.

這段金屬絲的應用場景極其特殊，它是用來加熱的，電阻值直接決定了發熱效果，因此電阻值極其重要。由于加熱對象的特殊性，它的阻值，形狀，都不能改變。

ID:1034262 · 發表于 2024-7-6 14:44

樓主計算錯誤，寬改為1.5倍，則電阻為原來的1/1.5，厚度不變，面積就是1,5倍。5.4/1.5=3.6歐姆。

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關于PCB導線電阻的計算方式