news 2026/6/14 17:39:17

第2篇:《PCB走线宽度到底该多少?电流-温升-线宽对照表直接查》

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张小明

前端开发工程师

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第2篇:《PCB走线宽度到底该多少?电流-温升-线宽对照表直接查》

大家好,我是老张。

上篇讲了布局的五个铁律。布局做完,接下来就是布线。布线第一个要决定的事:走线多宽?

很多新手画板子,不管什么信号、什么电流,全部用默认的10mil走到底。结果电源线细得像头发丝,大电流一过,线发烫、电压跌落、甚至烧断。另一类人谨慎过度,信号线也走40mil,结果板子根本走不通。

今天这篇只解决一个问题:给定电流,走线该选多宽?文末有一张可打印的速查表,下次画板子直接对着查就行。

目录

一、线宽由什么决定?

二、电流-线宽速查表(1oz铜厚,FR-4,外层走线,温升10℃)

三、线宽不够怎么办?四种方法应对大电流

方法一:用铜皮代替走线

方法二:多条走线并联

方法三:开窗加锡

方法四:多层并联

四、电源走线多宽才够?两个实战案例

案例一:USB供电的STM32板子

案例二:电机驱动板的电源走线

五、画完怎么检查?DRC设对了吗?

六、速查卡(可直接截图保存)

七、线宽检查清单(布线完成后逐条过)

八、本篇总结


一、线宽由什么决定?

线宽选择主要受三个因素制约:

第一,电流承载能力。铜皮有电阻,电流流过就发热。线太细,温升过高,轻则信号不稳,重则烧断走线。这是底线,必须满足。

第二,允许的电压跌落。即使走线不会烧断,电阻也会产生压降。电源走线如果压降太大,到了芯片端电压已经不够了。

第三,制造工艺限制。PCB厂有最小线宽和最小间距的能力。常规工艺最小线宽/间距是6mil,量产能做到4mil。再小要加钱,而且良率下降。

信号线的线宽主要由制造工艺和阻抗要求决定(高速信号才需要算阻抗),电流通常不是瓶颈——一根10mil走线就能承载约1A电流,对于大部分数字信号来说绰绰有余。

电源线的线宽主要由电流决定。这是本文的重点。

二、电流-线宽速查表(1oz铜厚,FR-4,外层走线,温升10℃)

下面这张表是老张根据IPC-2221标准整理的,针对嵌入式最常用的1oz铜厚(35μm)、外层走线、允许温升10℃的情况。

电流推荐线宽等效宽度备注
100mA10mil0.25mm默认信号线宽度
200mA10mil0.25mm默认线宽覆盖
300mA10mil0.25mm默认线宽覆盖
500mA12~15mil0.3~0.4mm稍有余量
1A20~25mil0.5~0.65mm常用电源线
1.5A30~35mil0.8~0.9mm常用电源线
2A40~50mil1.0~1.3mm建议用敷铜块
3A60~80mil1.5~2.0mm强烈建议用敷铜块
5A120~150mil3.0~3.8mm必须敷铜或多层并联
10A300~400mil7.6~10mm敷铜+开窗加锡+多层并联

使用说明:

  • 表中数据是外层走线(顶层或底层)。内层走线散热差,同样线宽承载电流约为外层的一半。如果你有四层板,内层电源层需要加倍宽度或铜厚。

  • 允许温升10℃是通用的安全设计标准。如果散热条件差(密闭机壳、高温环境),须进一步加宽或降额使用。

  • 铜厚2oz时,同样线宽的载流能力约为1oz的1.5倍,有余力也可以按2倍算,但须留足设计裕量。

  • 如果走线很短(比如小于5mm),电流承载能力会高一些,因为两端焊盘能帮助散热。

信号线选宽经验: 10mil对绝大多数信号来说是最优选择——够细,能穿过QFP封装的引脚间隙,能过单排排针间距;够粗,不易在生产中因蚀刻过度而断开,阻抗稳定。老张习惯整板统一用10mil走信号线,只有碰到BGA或高密度连接器才局部降到8mil或6mil。

三、线宽不够怎么办?四种方法应对大电流

方法一:用铜皮代替走线

走线能画多宽受限于引脚焊盘宽度和过孔尺寸,但铜皮可以铺成任意形状。对于超过2A的电源路径,直接用多边形铜皮连接,或者直接覆铜。铜皮还能顺便帮助散热。

Layout时给大电流路径专门画一块铜皮区域,不要用走线模式硬拉。

方法二:多条走线并联

如果引脚焊盘太窄、一根宽线塞不进去,可以在同一层或不同层画多条线并接,效果等于并联电阻,总载流能力为各条走线之和。注意并联的线必须尽量等长、等宽、路径对称,否则电流不会均匀分配。

方法三:开窗加锡

在铜皮上开窗(去掉阻焊层),露出裸铜,生产时自动上锡。锡层的电阻率比铜高约6倍,但增加了导体截面积,载流能力提升。开窗加锡是大电流路径常用的低成本方案,但不适合精密控制阻抗的高频路径——锡的厚度和形状难以精确控制,会引入阻抗不连续。

方法四:多层并联

四层及以上板可以用两层甚至多层的铜皮共同承担大电流,层间用过孔连接。注意并联层之间的过孔数量要足够——过孔本身也有电阻,过孔不够电流分配会不均匀。

多层并联过孔数量估算:常见0.3mm内径的过孔,单个过孔载流能力约0.5A~1A。如果设计电流3A,至少放4~6个并联过孔连接两层铜皮,且过孔尽量靠近焊盘,减少路径阻抗。

四、电源走线多宽才够?两个实战案例

案例一:USB供电的STM32板子

场景:5V USB供电,经过AMS1117-3.3转成3.3V,整板电流峰值约200mA。

USB 5V总线到1117输入端的走线,峰值电流约200mA,对照速查表10mil即可。但走线长了压降也大,如果5V走线有10cm长,铜厚1oz下10mil走线电阻约50mΩ/cm×10cm=0.5Ω,200mA时压降约100mV。一般可以接受,但如果板上还有其他用电点挂在同一条5V上,建议加粗到20mil降低压降。

3.3V输出给MCU和传感器供电,峰值200mA,走线20mil安全余量大,局部10mil也够用。接地不要走线,直接铺地平面,电流从地平面回流——大铜皮电阻极低,压降和发热可以忽略。

案例二:电机驱动板的电源走线

场景:12V供电,驱动两个直流电机,每个电机峰值1.5A,两个电机同时工作时总电流可达3A。

12V主电源总线到电机驱动芯片的走线,单线载流3A,对照表需要60~80mil。可以用一整块铜皮把电源端子、驱动芯片VIN脚、续流二极管连在一起。地回流同样要重视,驱动芯片的地焊盘直接用铜皮拉到电源地,过孔数量要足够(每个功率地焊盘至少4个0.3mm以上过孔),不要走细线。电机输出到连接器的两根线,各承担1.5A,建议40mil以上。

如果你用双面MOS驱动,瞬时峰值可能远高于持续值,走线应按瞬时峰值选宽。

五、画完怎么检查?DRC设对了吗?

画完PCB以后,不要靠肉眼检查每根走线宽度。在EDA软件里设置设计规则(Design Rules)

  • 为电源网络单独设置最小线宽规则。比如3.3V网络最小15mil,5V网络最小20mil,12V网络最小30mil。

  • 为大电流网络单独设置规则,并打开批量规则检查。

  • DRC跑完以后,逐个确认报错。有些软件会高亮显示线宽不符规则的走线,看一眼就行。

不要只检查信号线:很多人DRC只看了间距有没有违反,忘了为电源网络配置线宽规则。到了大电流电源网络上,走线跟信号线一样细,DRC却不会报错。

六、速查卡(可直接截图保存)

1oz铜厚外层走线,允许温升10℃:

电流最小线宽
≤300mA10mil
500mA15mil
1A25mil
1.5A35mil
2A50mil
3A80mil
5A150mil
10A350mil+开窗加锡

特殊情况修正:

  • 内层走线:载流能力减半(或线宽加倍)

  • 2oz铜厚:载流能力×1.5~2

  • 短走线(<5mm):载流能力略高

  • 密闭高温环境:降额使用

  • 多条并联:总载流≈各条之和,但要等长等宽

七、线宽检查清单(布线完成后逐条过)

  • 所有电源网络是否设置了最小线宽规则?

  • 主电源路径线宽是否对照速查表检查过?

  • 超过2A的路径是否用了铜皮或多条并联?

  • 内层电源走线是否按外层一半载流能力做了加宽?

  • DRC是否已经跑过,并且针对电源网络专门校核?

  • 大电流路径上的过孔数量是否足够?

  • 地回流的路径是否也是宽铜皮,不存在细线卡脖子?

八、本篇总结

线宽选多大,不用每次上网搜、不用翻教材。对着速查表,电流对上宽度,直接画。

十条信号线用10mil,500mA电源走15mil,1A走25mil,2A以上直接铺铜皮。大电流铜皮开窗加锡,多层并联过孔要给足。画完DRC里为每个电源网络单独设好线宽规则,跑一遍逐条看。

记住,能用宽线的地方别走细线。多几mil宽度对PCB厂不增加成本,但对你电路的稳定性和发热量,影响是实实在在的。

下篇预告:《晶振Layout规范:下方禁走线、包地屏蔽、负载电容紧贴引脚》——用正确和错误Layout的对比截图,标注每条规范的物理原因,附无源晶振Layout检查清单。

有用的话,收藏一下,下次画板子布线时翻出来对照速查表。评论区说说你因为走线太细出过什么问题,老张帮你分析。

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