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PCB-Durchkontaktierungsstrom-Rechner

Basierend auf IPC-2221 – berechnen Sie, wie viel Strom eine durchkontaktierte Bohrung führen kann, welchen Widerstand und Spannungsabfall sie aufweist, oder ermitteln Sie umgekehrt die erforderliche Bohrungsgröße und Anzahl paralleler Durchkontaktierungen für Ihr Versorgungsnetz.

IPC-2221 validiert werden. Geometrie → Strom Strom → Bohrungsgröße Parallele Durchkontaktierungen mm & mil
Eingaben
Modus
Berechnen
Max. Strom: Geben Sie die Geometrie der Durchkontaktierung ein, um ihre Strombelastbarkeit zu berechnen. Min. Bohrungsgröße: Geben Sie einen Zielstrom ein, um die kleinste fertige Bohrung zu ermitteln.
Einheiten
Bohrung / Leiterplatte
Metallisierung
Temp.
Typische Durchkontaktierungen:
Ergebnisse
Max. Strom pro Durchkontaktierung
—
—
Metallisierter Querschnitt
—
Widerstand der Durchkontaktierung
—
Spannungsabfall bei I
—
Verlustleistung bei I
—
Belastbarkeit der Anordnung
—
Benötigte Durchkontaktierungen
—
Geben Sie die Geometrie der Durchkontaktierung ein, um zu beginnen…
Schnellreferenz
Bohrung (mm) Bohrung (mil) Fläche (mm²) Imax. / Durchkontaktierung (A) Widerstand (mΩ) Durchkontaktierungen für I
Metallisierte Fläche: A = π · t · (D + t) = π/4 · [(D + 2t)² − D²], wobei D der fertige Bohrungsdurchmesser und t die Dicke der Wandmetallisierung ist. Eine Standard-Durchkontaktierung ist ein hohler Kupferzylinder – kein massiver Kupferstift.
Strombelastbarkeit: I = k · ΔT0.44 · A0.725 (IPC-2221), wobei A in mil² angegeben wird, k = 0.048 für äußere Leiter und 0.024 für innere Leiter gilt. Eine Durchkontaktierung ist von FR-4 umgeben und leitet Wärme schlecht ab, daher ist der Koeffizient für innere Leiter (k = 0.024) die sichere Standardeinstellung.
Widerstand: R = ρ·L / A, wobei ρ₂₀ = 1.72×10⁻⁸ Ω·m mit einem Temperaturkoeffizienten von 0.00393/°C gilt und L die Länge der Durchkontaktierung ist (bei einer durchgehenden Bohrung ≈ Leiterplattendicke). Spannungsabfall und Verlustleistung werden mit I / N pro Durchkontaktierung berechnet.
Umrechnungen: 1 mil = 0.0254 mm = 25.4 µm · 1 oz/ft² = 35 µm Oberflächen kupfer (die Wandmetallisierung wird separat angegeben) · Δ°F = Δ°C × 9/5 · °F = °C × 9/5 + 32.
Hinweise: ① IPC-6012 Klasse 2 verlangt eine durchschnittliche Wandmetallisierung von ≥ 20 µm (≥ 25 µm für Klasse 3); bei Bohrungen mit hohem Aspektverhältnis ist die Metallisierung in der Mitte der Bohrung dünner – lassen Sie die fertige Mindestdicke von Ihrem Leiterplattenhersteller bestätigen. ② Parallele Durchkontaktierungen teilen den Strom nicht gleichmäßig: Dieses Werkzeug wendet bei N > 1 einen Reduktionsfaktor von 0.75 für die Stromaufteilung an, sodass die Gesamtkapazität = Ipro Durchkontaktierung × N × 0.75 beträgt. ③ Aspektverhältnisse über 8:1 (Leiterplattendicke / Bohrungsdurchmesser) lassen sich nur schwer gleichmäßig metallisieren. ④ IPC-2221 ist bewusst konservativ; IPC-2152 oder eine thermische Simulation liefert bei Hochstromauslegungen genauere Ergebnisse. ⑤ Die Ergebnisse berücksichtigen keine gefüllten / verschlossenen Durchkontaktierungen, keine thermischen Entlastungen und keine Lötstopplackeffekte – nur als Auslegungshilfe; vor der Produktion durch Messungen überprüfen.

Häufig gestellte Fragen