PCB铜箔厚度与载流能力的关系-工程计算与实战案例

来源：捷配时间: 2026/01/16 09:51:31 阅读: 130

载流能力是铜箔厚度选择的核心指标，直接决定了 PCB 能否在额定电流下稳定工作。很多工程师在设计时仅凭经验选择铜箔厚度，缺乏量化计算，容易导致电路发热甚至烧毁。

问 1：铜箔厚度与载流能力的本质关系是什么？为什么厚度越厚，载流能力越强？
铜箔厚度与载流能力的本质关系是 **“电阻与截面积的反比关系”**。根据欧姆定律，其中：

铜箔的厚度越大，截面积越大，电阻越小。当电流通过铜箔时，根据焦耳定律，电阻越小，产生的热量越少，因此能承受更大的电流，即载流能力越强。

简单来说，厚铜箔的截面积大，电阻小，发热少，所以载流能力强；薄铜箔的截面积小，电阻大，发热多，载流能力弱。

问 2：铜箔载流能力的工程计算公式有哪些？如何正确使用？
行业内常用的铜箔载流能力计算公式有两个：经验公式和精准公式，分别适用于不同的设计场景。

经验公式（适用于快速估算）

对于 1oz 铜箔（厚度 35μm），在允许温升 20℃的条件下，载流能力的经验值为：

其中：
- ：最大允许电流（A）
- ：导线宽度（mil）
举例：1oz 铜箔的导线宽度为 100mil，经验估算载流能力为。这个公式的优点是计算简单，适合初步设计时快速估算；缺点是精度较低，忽略了铜箔厚度、基材导热性等因素。
精准公式（适用于精确设计）

精准公式考虑了铜箔厚度、温升、基材导热性等因素，公式如下：

其中：
- ：最大允许电流（A）
- ：导热系数（FR-4 基材取 0.048，铝基板取 0.06）
- ：允许温升（℃）
- ：铜箔截面积（mm²）
举例：某电源板采用 2oz 铜箔（厚度 0.07mm），导线宽度 3mm，允许温升 30℃，基材为 FR-4（），则截面积，代入公式可得：

这个结果明显不符合实际，说明公式中的单位和系数需要根据实际情况调整。实际上，精准公式的系数需要根据铜箔厚度修正，2oz 铜箔的值应取 0.065，修正后计算可得，更符合实际载流能力。

因此，在使用精准公式时，需要根据铜箔厚度和基材类型调整系数，建议结合专业的阻抗计算软件进行验证。

问 3：不同铜箔厚度的载流能力有哪些实战参考数据？
为了方便工程师设计，以下是不同铜箔厚度在导线宽度 1mm、允许温升 20℃、FR-4 基材条件下的载流能力参考数据：

铜箔厚度	截面积（mm²）	最大允许电流（A）	适用电路电流范围
0.5oz（17.5μm）	0.0175	1.2~1.5	0.5~1A
1oz（35μm）	0.035	2.0~2.5	1~2A
1.5oz（52.5μm）	0.0525	3.0~3.5	2~3A
2oz（70μm）	0.07	4.0~5.0	3~4A
3oz（105μm）	0.105	6.0~7.0	5~6A