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PCB配線幅計算

1 Aを1オンスの外層銅箔に流し、温度上昇を10 °Cに抑えるなら、配線幅は12ミル弱で足ります。電流と銅箔の厚さ、許容する温度上昇を入力すると、外層・内層ごとのIPC-2221最小幅が分かります。ブラウザで無料で使えます。

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ご利用方法 ウェブAPIメールTelegramアプリ 近日
入力した場合
現在値
1
銅 (oz)
1
温度上昇 (°C)
10
結果
層
External mil
定数 K
0.048
厚さ (mil)
1.378
面積 (mil2)
16.2960013472

プリント基板の配線は、パッド・ビア・コネクタの間に電流を流す銅の経路です。電流に対して配線が細すぎると抵抗発熱で銅温度が上がり、積層板・ソルダーマスク・近傍部品の耐熱を超え、極端な場合は箔がヒューズのように溶断します。本PCB配線幅計算は IPC-2221 の経験的な電流対断面関係を用います。電流をアンペア、銅厚を平方フィートあたりオンス、許容する温度上昇を与えると、導体の最小幅を mils(インチの1000分の1)で返し、対応するミリメートル値も付けます。外側層は放熱が良いため既定です。経験式が定義されるよう、銅オンスと温度上昇も厳密に正である必要があります。

IPC-2221 の電流式と必須の3入力

IPC-2221 は電流 I(アンペア)と導体断面積 A(平方 mil)を、経験的べき乗則 I は k に温度上昇 ΔT の 0.44 乗と A の 0.725 乗を掛けた値、として結び付けました。定数 k は外側層で 0.048(基板表面から放射・対流する)、内側層で 0.024(誘電体に挟まれ同じ電流でもより高温になる)です。

レイアウト向けに変形すると、必要な面積 A は I を k と ΔT の 0.44 乗の積で割った量を 1/0.725 乗したものです。幅(mils)はその面積を銅厚(mils)で割った値です。温度上昇は周囲に対する余裕であり、銅の絶対温度ではありません。

25度の基板での10度上昇と70度の筐体での10度上昇は信頼性の話が違いますが、経験的電流式が見るのは ΔT だけです。本計算は IPC-2152 チャート、周囲補正、隣接配線の密集、パルス電流の RMS 係数は適用せず、設計者が今も配線幅計算として探す古典的な IPC-2221 閉形式の見積りを実装します。

任意の layer は external または internal を選び、省略時は external です。

配線幅の確認が役立つ場面

CAD で電源ネットを置くとき、趣味の4層スタックを点検するとき、内側プレーンが同じ電流でより多くの銅を要する理由を教えるときは、ブラウザの無料 PCB配線幅計算を呼び出してください。エンジンが拒否した検証失敗は残高を消費しません。最初の確認としてよくあるのは、1オンス外側銅・10度上昇で1アンペアという本ページの既定例です。

埋込み電源では2オンス内側銅・20度上昇で5アンペアが第二の典型です。電流・銅重・上昇は通常の PCB 範囲に収めてください。信号ネットのミリアンペアから数十アンペア、オンス級箔、上昇10〜30度です。

他の正の有限値でも式は定義されますが、経験的 IPC-2221 の当てはめはその設計点付近で特徴付けられました。結果をヒューズ定格、リスティングマーク、高信頼作業における現行 IPC-2152 チャートの代替と見なさないでください。

CAD での電源ネット配線

レール電流・銅箔オンス・許容温度上昇を入れて最小幅(mils)を得てから、外側または内側層に電源配線を引きます。

PCB の最小配線幅はどう計算しますか?

任意の layer は external(既定)または internal です。

電流が正でないとどうなりますか?

ゼロまたは負の電流では PCB 配線を寸法できません。検証失敗は課金されません。

external ではなく internal を選ぶのはいつですか?

導体が誘電体に挟まれた内側層のときに internal を使います。外側層の既定は external です。

銅箔の厚さはなぜオンスで指定するのですか?

基板メーカーが銅箔を1平方フィートあたりの重さで表すためです。IPC-2221では1オンスが厚さ1.378ミル(約35 µm)に当たり、計算ツールが自動で厚さに換算します。

計算した配線幅だけで設計を決めてよいですか?

最初の目安として使ってください。IPC-2152の図表、周囲温度の補正、隣接する配線の影響、パルス電流は考慮しないため、製造業者の最小幅のほうが広ければそちらを採用し、長い配線では電圧降下も確認してください。

このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。

POSThttps://api.kit.forhosting.com/elec/pcb-trace-width

Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/elec/pcb-trace-width \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"current":1,"copper_oz":1,"temp_rise_c":10}'
{
  "current": 1,
  "copper_oz": 1,
  "temp_rise_c": 10
}
{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "elec.pcb_trace_width",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。

1リクエストあたり$0.002

単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。

max_abs_value1000000
HTTPコード意味
401unauthorizedAPIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。
402insufficient_balance残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。
404unknown_type指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。
429rate_limitedリクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。

導体がプレーン間に埋まるときは任意フィールド layer を internal にしてください。ゼロ・負・非有限の電流は invalid_input で拒否され課金されません。

IPC-2221 の電流式と必須の3入力

電解析出銅 1 oz/ft² は IPC-2221 表で 1.378 mil なので、thickness_mil は copper_oz に 1.378 を掛け、width_mil は A を thickness_mil で割ります。current、copper_oz、temp_rise_c はゼロより大きい有限数として送ってください。amps、thickness、temperature_rise などの別名を受け付けるため、表計算やフォームは列名を変えずに同じ契約を再利用できます。経路はべき乗といくつかの除算だけで、ネットワークも乱数種も壁時計もないため、同一入力は常に同一の JSON になります。

width_mil と付随フィールドの読み方、無効な電流

未知の layer 文字列は黙って external 扱いせず拒否します。これは一次の設計見積りです。実基板は銅の粗さ、ソルダーマスク、配線を吸熱する近傍プレーン、メーカー最小幅にも依存し、熱式より広くせざるを得ないことがあります。計算幅が製造最小を下回るときは製造最小を使ってください。長い配線では電圧降下も併用してください。熱的に足りる配線でも負荷でミリボルトを失いすぎることがあります。成功応答は解決済みの電流(アンペア)、copper_oz、temp_rise_c、layer に加え、k_constant、thickness_mil、area_mil2、width_mil、width_mm、公式文字列、method ipc_2221 を返し、クライアントは安定したタグで分岐できます。主レイアウト値は width_mil です。多くの CAD は今も配線を mils で寸法し、1 mil は 0.0254 ミリメートルで、メートル法スタック向けに width_mm としても返します。current 欠落、非有限、または厳密に正でない電流は invalid_input となり、フィールド名を含むメッセージで失敗し、課金されません。copper_oz と temp_rise_c がゼロ以下でも同様で、厚さゼロの箔や上昇ゼロは経験式を発散させるかゼロ除算になります。定数の後からの変更が本番に紛れないよう、JSON 契約を試験に固定してください。

PCB配線幅 API が本領を発揮する場面

EDA プラグイン、BOM チェッカー、受託メーカーの DFM ポータル、教室の自動採点が安定契約を必要とするときは、成功1件あたり $0.002 の前払い API を使います。SDK を出す作者は width_mil と width_mm をネットの電流予算の隣のプロパティパネルへ直接写せます。JSON を継続的インテグレーションのフィクスチャに固定し、0.44 と 0.725 を各利用側で手再入力しないでください。無料の対話探索と同一内容の有料 API という分割により、レイアウトレビューから自動パイプラインへ数学結果を変えずに移れます。

DFM と製造チェックリスト

受託メーカーと BOM チェッカーが API を呼び、宣言した電流と箔重量に対して熱的に細い配線をスタック点検で指摘します。

授業・試験の正解オラクル

教員は1アンペア・1オンス外側銅のゴールデン JSON と、invalid_input で失敗すべき意図的なゼロ電流エラーを固定します。

銅厚が mils ではなくオンスなのはなぜですか?

PCB 箔は平方フィートあたりオンスで発注します。本計算は内部で 1 oz を 1.378 mils(IPC-2221)に換え、必要面積をその厚さで割って width_mil を得ます。

PCB配線幅計算の料金はいくらですか?

ブラウザツールはお使いの端末で無料です。API 呼び出しは成功1件あたり $0.002 の前払い KIT 残高を使い、無効入力は課金されません。

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