PCB 트레이스 폭 계산기 (IPC-2221)

계산 원리

IPC-2221은 전류와 온도 상승으로 필요한 도체 단면적을 구하는 경험식입니다. 외층은 공기 중 방열이 가능해 k가 2배 크고, 내층은 k가 작아 더 넓은 단면이 필요합니다.

A (mil²) = (I / (k × ΔT0.44))1/0.725
두께 (mil) = oz × 1.378
폭 (mil) = A / 두께
폭 (mm) = 폭 (mil) × 0.0254
k: 외층 0.048, 내층 0.024

사용 예

1 A, 온도 상승 10 °C, 구리 1 oz 외층이면 필요한 단면적은 약 16.3 mil²입니다. 폭은 약 11.8 mil, 즉 약 0.30 mm입니다. 같은 조건에서 내층을 쓰면 단면적이 약 2.6배 필요합니다.

설계 팁

• 연속 전류와 피크 전류 중 큰 값을 기준으로 잡고, 최소 30 % 정도의 여유를 두는 것이 일반적입니다.
• 대전류 경로는 2 oz 구리나 구리 면(pour)을 쓰고, 여러 개의 비아로 층을 잇는 편이 유리합니다.
• 내층 트레이스는 열이 빠져나갈 길이 적으므로 같은 전류에 외층보다 넓게 설계하세요.
• 폭이 좁으면 저항이 커져 IR 전압 강하가 생깁니다. 트레이스 길이가 긴 전원 라인은 전압 강하도 함께 계산하세요.

주의사항

• IPC-2221은 오래된 보수적 모델이라 실제 허용 전류보다 넓은 폭을 줄 수 있습니다. 더 새로운 기준인 IPC-2152는 보드 두께와 주변 구리 면적 등을 더 잘 반영합니다.
• 식은 공기 중 자연 대류를 가정합니다. 강제 대류나 인접 발열 부품이 있으면 온도 상승은 달라집니다.
• 고주파 신호 선로의 임피던스 제어는 이 계산 범위가 아닙니다. 별도의 임피던스 계산이 필요합니다.

자주 묻는 질문