PCB设计实践（二）PCB设计中线宽选择指南

在PCB设计中，线宽的选择需综合考虑电流承载能力、信号完整性、生产工艺、成本等因素。小白入门学习，欢迎批评指正，以下是具体选择原则和方法：

一、核心影响因素

1. 电流承载能力

• 计算公式：
  $$I=K\cdot \Delta T^{0.44}\cdot A^{0.725}$$
  外层走线修正系数 ( K=0.024 )，内层 ( K=0.048 )。
• 经验参考：
  • 1OZ铜厚下，1A电流对应1mm线宽（温升10℃内）。
  • 100A大电流需采用4OZ厚铜+多层布线。

2. 信号类型

• 高速信号：需通过阻抗计算确定线宽（如50Ω单端信号常用0.15mm线宽）。
• 高频线路：减小线宽以降低寄生参数，需特殊材料优化传输。

3. 生产工艺限制

• 常规工艺支持最小6mil（0.15mm）线宽，先进工艺可达3-4mil。
• 需预留10%蚀刻误差，避免断路风险。

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二、设计方法与技巧

1. 常规场景线宽选择

场景	建议线宽	依据
普通信号线（<1A）	0.2-0.3mm（8-12mil）	满足基本载流和工艺要求
电源线（2-5A）	1.2-2.5mm（47-98mil）	电流承载与散热需求
高速信号（阻抗匹配）	0.15mm（FR4基板）	叠层结构与阻抗控制

2. 散热优化

• 内层允许温升≤5℃，外层≤10℃，可通过覆铜或散热孔改善。
• 大电流线路建议裸露铜层+散热焊盘设计。

3. 批量修改技巧（Altium Designer）

1. 规则设置：
   Design > Rules > Routing > Width调整默认线宽。
2. 批量修改：
   右键选择Find Similar Objects，筛选相同网络/线宽后统一调整。

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三、验证工具与标准

1. 计算工具

   • PCB软件内置阻抗计算器（如Altium/Cadence）。
   • 在线工具：PCBTEMP、IPC-2152标准。

2. 设计验证

   • DRC检查最小线宽/间距是否符合工艺要求。

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四、总结

线宽选择需综合电流、信号、工艺三要素，线宽选择需平衡电气性能、工艺可行性和成本，优先通过电流计算和阻抗仿真确定基础值，再结合制造能力调整。设计时可参考IPC标准或厂商指南，并通过DRC验证最终方案。

1. 优先计算：通过公式/工具确定基础值。
2. 优化调整：结合散热设计和成本控制。
3. 批量操作：利用Altium规则引擎提高效率。