快速估算电路板走线或者平面的电阻值的方法（二）

一个更复杂的例子

我们用一个较为复杂的例子来说明如何使用这种技术。图6a为一个较复杂的形状，计算它的电阻需要费点工夫。这个例子里，我们假设条件是25℃下铜箔重量为1oz.，电流方向是沿走线的整个长度，从A点到B点。A端和B端都放有连接器。

采用前述的相同技术，我们可把复杂形状分解为一系列方块，如图6b所示。这些方块可以是任何适宜的尺寸，可用不同尺寸的方块来填充整个感兴趣的区域。只要我们有一个正方块，并知道铜走线的重量，就能知道电阻值。

我们共有六个完全正方块，两个包括连接器的正方块，还有三个拐角方块。由于1oz.铜箔的电阻为0.5mΩ/方块，并且电流线性地流过六个全方块，这些方块的总电阻为：6×0.5mΩ=3mΩ。

然后，我们要加上两个有连接器的方块，每个按0.14个方块计算(图5c)。因此，两个连接器算0.28个方块(2×0.14)。对于1oz.铜箔，这增加了0.14mΩ的电阻(0.28×0.5mΩ=0.14mΩ)。

最后，加上三个拐角方块。每个按0.56个方块计算，总共为3×0.56×0.5mΩ=0.84mΩ。因此，从A到B的总电阻为3.98mΩ(3mΩ+0.14mΩ+0.84mΩ)。

总结如下：

●六个为1的全正方形=6个等效方块;两个为0.14的连接器方块=0.28个等效方块;三个为0.56的角方块=1.68个等效方块

●总等效方块数=7.96个等效方块

●电阻(A到B)=7.96个方块的电阻，因每方块为0.5mΩ，于是总电阻=3.98mΩ

这一技术可以方便地应用至复杂的几何形状。一旦知道了某根走线的电阻值，想算其它量(如电压降或功耗等)就很简单了。

过孔怎么算

印刷电路板通常都不限于单层，而是以不同层的方式堆叠起来。过孔用于不同层之间的走线连接。每个过孔的电阻有限，在走线总电阻计算时必须将过孔的电阻考虑在内。

一般而言，当过孔连接两根走线(或平面)时，它就构成了一个串联电阻元件。经常采用多个并联过孔的方法，以降低有效电阻。

过孔电阻的计算基于图7所示的简化过孔几何形状。沿着过孔长度(L)方向的电流(如箭头所指)穿过一个截面积区域(A)。厚度(t)取决于过孔内壁电镀的铜层厚度。

经过一些简单的代数变换，过孔电阻可表示为R=ρL/[π(Dt-t2)]，其中，ρ是镀铜的电阻率(25℃下为2.36μΩ/in.)。注意，镀铜的电阻率远高于纯铜的电阻率。我们假设，过孔中镀层的厚度t一般为1mil，它与电路板的铜箔重量无关。对于一个10层板，层厚为3.5mil，铜重量为2oz.时，L大约为63mil。

基于上述假设，表3给出了常见过孔尺寸及其电阻。我们可以针对自身特殊的板厚，调整这些数值的高低。另外，网上也有许多免费易用的过孔计算程序。

以上就是一种估算印刷电路板走线或平面直流电阻的简单方法。复杂的几何形状可以分解成多个不同尺寸的铜方块，以近似于整个铜箔区。一旦确定了铜箔的重量，则任何尺寸方块的电阻值就都是已知量了。这样，估算过程就简化为单纯的铜方块数量统计。