導線的規格參數可以很容易地從各種資料中獲得,但如何用這些參數來計算印製板連接線的電阻呢?本文將介紹在PCB 設計中利用導線規格與印製板連接線尺寸之間的關係,以及電阻與尺寸及溫度之間的函數關係來計算連接線的電阻。
從各種出版物和手冊中可以獲得與尺寸相關的導線電氣參數(通常稱為導線規格)的大量資訊。但如何用這些資訊來分析印刷電路板連接線參數的資料卻很少。下文將介紹導線規格和連接線面積之間的關係,以及如何利用連接線電阻與尺寸和溫度之間的函數關係。
背景資料
美國導線規格(AWG)體系於1857 年由J.R. Brown 建立,稱為Brown & Sharp (B&S)規格。從導線的生產工藝可以知道,導線是通過一系列直徑逐漸減小的孔拉制而成,導線的規格大致反映了拉制所需要的步驟數。例如一個規格為24 的導線比規格為20 的導線朵拉4 次。表中所列為目前導線規格及其相應的直徑和橫截面面積。
在所有的資料中並沒有對這些步驟進行具體定義,但有一點是一致的:規格0000(4/0),其直徑定義為0.4600 英寸;規格36,其直徑為0.0050 英寸。其他規格的幾何尺寸都介於兩點之間。如果這些尺寸均勻分佈,則任何兩個相鄰直徑之間的比值可由下式得出(注意:在規格0000 和規格36 之間共有39 級)。
實際上,各規格的直徑並不是均勻分佈的。表中任何兩個相鄰直徑之間的比值與該公式的計算結果很相近,但多級後就會因為誤差累積而產生很大的偏差,因此利用上式的計算值是近似值而不是實際值。