回路幅と許容電流の関係

参考 回路幅と許容電流の関係
■導体許容電流および導体間耐電圧からみた回路設計
●導体幅
図39 F R -4とF R -1の比較
図35 銅箔厚さ18μm
導体許容電流は、電流を流したときの導体
20
15
60deg
50deg
40deg
30deg
の飽和温度上昇による性能への影響や安
電
温度上昇は、導体幅が狭いほど、また、銅
流
A
)
箔厚さが薄いほど大きくなり、温度上昇を
10
高く取りすぎると積層板の変色や特性劣
14
10deg
5
0
0
このため一般に、まず温度上昇が10deg以
2
4
6
8
10
12
導 体 幅(mm)
下となる導体許容電流を決定し、この導体
8
状態になった時の
「導体幅と導体温度上昇
の関係」
について、銅箔厚さ別の測定結果
電
を 図 3 5 ∼ 3 8 に、F R - 4 とF R - 1 の 比 較 を
(
10
流
)
A
6
60deg 50deg 40deg
15
サンプルに電流を流し、温度上昇が定常
30deg
4
20deg
2
10deg
0
5
10
15
20
2
4
6
8
10
12
15
30
破
壊 25
電
40deg
50deg 30deg
20deg
60deg
( )
流
10
)
A
18μm
A 15
10deg
10
(
①紙フェノール(FR- 1)
:R-8700
35μm
流 20
◇試験片
②ガラスエポキシ
(FR- 4)
:R-1766
70μm
35
図37 銅箔厚さ70μm
電
(銅箔厚さ)
40
0
導 体 幅(mm)
《測定方法》
(10deg)
(10deg)
(20deg)
(20deg)
導体幅 (mm)
ます。
レジストなし
0
図40 導体幅と破壊電流
0
えないよう配慮する必要があり、図40に導
※板厚1.6 m m
FR-4
FR-1
FR-4
FR-1
5
ぼ同一といえます。)
また、異常電流により導体の破壊電流を越
体幅と破壊電流の関係について示してい
電 10
流
(A)
図36 銅箔厚さ35μm
ります。
図39に示しています。
(FR- 4とFR- 1は、ほ
16
12
化の原因になります。
許容電流から導体幅を設計する必要があ
18
20deg
(
全性の面から決定します。
(銅箔厚さ: 35μm)
5
5
0
0
◇サイズ
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
導 体 幅(mm)
0
0
180×30(m m )
2
4
◇DC印加
6
8
10
12
導 体 幅(mm)
図41 導体長さと抵抗値
図38 銅箔厚さ105μm
15
(
電
抵
抗
10deg
20deg
60deg
10
m
Ω
50
2mm
30
3mm
20
10
)
( )
流
A
1mm
100
40deg
50deg 30deg
試験片
(銅箔厚さ:35μm)
幅=0.5mm
200
5
5
3
2
規格 規・制について
0
0
1
2
4
6
8
10
12
0.5
導 体 幅(mm)
1
2 3
5
10
20
50
導 体 長 さ (cm)
●導体間隔
6.0
図42に導体間隔と破壊電圧の関係につい
5.0
て示しています。この破壊電圧は基板の破
壊電圧ではなく、フラッシュオーバー
(回路
間の空気絶縁破壊)
した電圧です。
導体表面にソルダーレジストなどの絶縁樹
脂をコートすることによりフラッシュオー
ストのピンホールを考慮して導体間破壊電
圧はソルダーレジスト無しとして考えてお
( )
バー電圧は高くなりますが、ソルダーレジ
破 4.0
壊
電 3.0
圧
kV
2.0
1.0
く必要があります。実際には導体間隔を決
めるには、この値より安全率を十分にとる
必要があります。
147
0
00.2 0.5
1.0
2.0
3.0
導 体 間 隔(mm)
4.0
図42 導体間隔と破壊電圧
100
200