Calcolatore di via PCB
Calcola la corrente continua ammissibile di un gruppo di via in parallelo in base a geometria, condizioni termiche e aumento di temperatura desiderato.
Parametri elettrici e termici
Foro metallizzato che attraversa l'intero spessore della scheda.
Usa una simulazione, una misura o una regola validata dal fabbricante che includa piani e rame adiacente.
Approssimazione coassiale del primo ordine per il gruppo di via. Usa l'antipad e la εr della struttura reale degli strati; valida i collegamenti veloci con un'estrazione elettromagnetica.
Sezione elettrica del via
Modello elettrotermico
Il percorso è un cilindro metallizzato passante. Inserisci la lunghezza conduttiva finita effettiva, non il numero nominale di strati.
Risultati elettrici
Risultati ad alta frequenza
Compatibilità termica
Richiesta verifica IPC / del fabbricante
Lo stato verde conferma soltanto la compatibilità con i limiti inseriti; non attesta la conformità IPC né la qualificazione del processo di fabbricazione.
Stima preliminare per il funzionamento continuo. La resistenza termica deve rappresentare il gruppo di via, il rame vicino, i piani, la struttura reale degli strati e il raffreddamento. Verifica IPC-2221, IPC-6012 e le regole del fabbricante prima di approvare corrente ammissibile, aumento di temperatura, affidabilità o vincoli di fabbricazione. Le grandezze LC usano un modello coassiale del primo ordine: aiutano nel dimensionamento preliminare ma non sostituiscono antipad e stub reali né una simulazione elettromagnetica 3D.
Guida alla fabbricazione dei PCB
Scegliere e predimensionare una via senza trascurare i vincoli HDI
Una via è sia un collegamento elettrico sia un’operazione di fabbricazione. Il tipo determina il processo; lunghezza metallizzata, foro finito, rame nel cilindro, percorsi paralleli, antipad e ambiente termico determinano perdite e comportamento alle alte frequenze.
Metodo e ipotesi
Lo strumento calcola la resistenza del percorso metallizzato dalla sua lunghezza, dal foro finito e dal rame nel cilindro. Applica la resistività del rame dipendente dalla temperatura, poi calcola la corrente che produce l’aumento massimo richiesto senza superare la temperatura massima ammessa della via. Alle alte frequenze usa un’approssimazione coassiale di primo ordine basata su antipad, εr e lunghezza per stimare C, L, risonanza e impedenza; non sostituisce l’estrazione elettromagnetica.
Dati di ingresso da verificare
Tipo di via e lunghezza metallizzata reale
Il tipo di via indica vincoli di processo, ma il calcolo elettrico richiede la lunghezza finita effettivamente percorsa dal rame. Per una microvia impilata, inserisci la somma delle lunghezze dei livelli e il loro numero per visualizzare la profondità di ogni transizione.
Dimensioni finite, non soltanto quote CAD
Usa il foro finito e lo spessore finale del rame nel cilindro specificati dal produttore. Il diametro dell’utensile prima della metallizzazione e il rame depositato nel cilindro variano con il processo e modificano direttamente l’area del conduttore.
Collegamento elettrico fra due strati
Lo strumento rappresenta un collegamento elettrico fra due strati. La lunghezza metallizzata reale resta la grandezza che governa i modelli elettrico, termico e ad alta frequenza, compreso l’eventuale stub di una via passante.
Antipad, εr e frequenza
Per i valori LC, usa il diametro reale dell’apertura nel piano di riferimento e la permittività del dielettrico dello stack-up. La reattanza mostrata si riferisce al modello RLC concentrato alla frequenza di analisi; non è un parametro S della via completa.
Aumento obiettivo, percorsi paralleli e resistenza termica
Non inserire la corrente: lo strumento calcola la corrente continua ammissibile all’aumento di temperatura obiettivo. Considera paralleli soltanto i percorsi alimentati simmetricamente. Inserisci una resistenza termica rappresentativa dell’intero gruppo di vie, piazzole, piani, stack-up e raffreddamento: non si può ricavare dalla sola geometria del foro.
Procedura consigliata
- 1Scegli la modalità della via, poi ricava lunghezza conduttiva finita, foro e rame nel cilindro dallo stack-up e dalla documentazione DFM del produttore.
- 2Inserisci i percorsi che condividono davvero la corrente, la temperatura ambiente, l’aumento massimo obiettivo e la temperatura massima ammessa. Lo strumento ricava la corrente continua ammissibile.
- 3Inserisci antipad, εr e frequenza per valutare nel contesto capacità, induttanza, risonanza e reattanza; poi verifica i collegamenti veloci con analisi o prove.
Esempio di lettura
Per una lunghezza metallizzata di 1 mm, un foro finito di 0,30 mm e 25 µm di rame nel cilindro, la resistenza a 20 °C è circa 0,675 mΩ. Con una resistenza termica del gruppo di 100 °C/W e un aumento obiettivo di 10 °C, lo strumento calcola la corrente che porta il gruppo a tale aumento. Modifica la resistenza per rappresentare il rame e il raffreddamento reali.
Cosa non convalida il calcolo
Il modello non ricava la resistenza termica dalla geometria della via e non conosce il profilo del foro, il riempimento di rame, i cicli di laminazione o i coupon di affidabilità. Il verde indica soltanto che i limiti termici inseriti sono compatibili fra loro: non certifica la conformità IPC né la capacità di fabbricazione. I valori LC sono un’approssimazione a parametri concentrati e non modellano fedelmente stub, corrente di ritorno, antipad non circolari, discontinuità, perdite dielettriche o parametri S. Questi casi richiedono un solutore elettromagnetico 3D o una misura.
Domande frequenti
Cosa devo controllare per una microvia impilata?
L’impilamento mantiene compatto l’asse del collegamento, ma spesso richiede riempimento controllato e metallizzazione di copertura. Verifica regole HDI, cicli di laminazione, obiettivo di affidabilità e capacità dichiarate dal produttore.
Posso usare una resistenza termica generica?
Solo per confrontare opzioni nelle primissime fasi. La resistenza termica varia molto con piani di rame, densità delle vie, spessore e materiali del PCB, flusso d’aria e sorgenti di calore vicine. Per decidere la corrente, usa un valore simulato, misurato o fornito dal produttore.
La corrente massima mostrata è una specifica di fabbricazione?
No. È il punto in cui il modello raggiunge l’aumento di temperatura obiettivo con la resistenza termica inserita, rispettando la temperatura massima ammessa. È un riferimento di progetto per corrente continua; un limite di produzione richiede comunque le regole del produttore e, per una funzione critica, verifiche termiche e di affidabilità.
L’impedenza calcolata basta per un collegamento veloce?
No. Mostra una tendenza derivata da una geometria coassiale semplificata. Una transizione veloce reale include piazzole, antipad, stub, corrente di ritorno e accoppiamento: verificala con parametri S, simulazione 3D o un coupon di misura.
Riferimenti da consultare
- IPC-2152, indicazioni sulla portata di corrente e sull’aumento di temperatura dei conduttori PCB; integrale con l’ambiente termico reale.
- IPC-2221, requisiti generali di progetto dei PCB, inclusi principi per fori, piazzole e anelli anulari.
- IPC-6012 e IPC-6013, specifiche di prestazione e qualificazione per schede rigide e rigido-flessibili, integrate dalle capacità del produttore.
- Lo stack-up, la guida DFM e le regole HDI del produttore selezionato prevalgono sempre su una regola generica.
- Note di Analog Devices e Texas Instruments sui parassiti delle vie e sulle discontinuità ad alta frequenza; integrale con l’estrazione elettromagnetica dello stack-up reale.
Contenuto didattico originale, revisionato per chiarezza tecnica il 14 settembre 2026. Prima di alimentare o produrre il circuito, verifica sempre le schede tecniche, le norme applicabili e il progetto.