プリント基板の電気的特性

（１）配線抵抗 （６）静電容量
幅（ｍｍ）
長さ１ｃｍあたりの抵抗値（Ω）
ｔ ＝0.035ｍｍ ｔ ＝0.07ｍｍ
1.0
0.5
0.3
0.2
0.1
0.0048 0.0024
0.0096 0.0048
0.016 0.008
0.024 0.012
0.048 0.024
　t ： 導体厚（mm）


（２）インダクタンス
平行な導体間の相互インダクタンスは（パターン・ギャップ：
0.2～１mmのとき）、2～10ｎH/ｃｍ


（３）遅延時間
誘電率５程度のエポキシ基板では、0.06ｎｓ/cm
◆平行ストリップ線路
平行な導体間の容量は（パターン幅：0.2～1mm、ギャップ：0.2mmのとき）0.2～0.4ｐF/cm

◆ストリップ線路
電源層に挟まれた信号と電源間容量は2～4ｐF/cm

◆マイクロストリップ線路
表面の配線と電源層間の容量は0.5～2ｐF/cm

（４）スルーホールの抵抗 （７）パターン・ギャップと耐電圧
穴径（ｍｍ） 抵抗（ｍΩ）
1.0
0.8
0.6
0.5
0.4
0.8
1.1
1.4
1.6
2.0
パターン・ギャップ（mm） 耐電圧（V ACpeak　、V DCpeak）
0.127 （50mil）
0.254 （100mil）
0.381 （150mil）
0.508 （200mil）
0.762 （300mil）
1.524 （600mil）
0.00305mm/V
0～9
10～30
31～50
51～150
151～300
301～500
501以上
（５）電流容量 （８）破壊電流
導体温度上昇と電流（表面層、銅箔厚：0.035ｍｍ） 導体溶断電流（銅箔厚0.035ｍｍ）
許容電流（Ａ）
導体幅（ｍｍ）
10℃上昇 20℃上昇 45℃上昇
0.1
0.2
0.5
1.0
0.24 0.7 0.9
0.8 1.2 1.7
1.4 2 3
2.2 3 4
導体幅（ｍｍ） 破壊電流（Ａ）
0.25
0.50
1.0
5
7
10
（９）各国規格
パターン・ギャップ（mm） 耐電圧（V）
電取法（日本）
2.5
3.0
5.0
51～150
151～300
301～440
UL（米国）
1.59
2.38
12.7
51～125
126～250
251～440
ヨーロッパ規格（ドイツ）
2.0
3.0
4.0
51～130
131～250
251～440


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追１．特性インピ-ダンスの計算式（表層導体）
　Z。　＝　６０/√εre　ｌｎ（５．９８ｈ/０．８W＋ｔ）　（Ω）
εre　＝　（εr＋１）/２＋（（εrー１）/２）√（１/(１＋１０ｈ/W））
εr　：　絶縁材の比誘電率
　W　：　導体幅　（mm）
　ｈ　：　絶縁材の厚さ　(mm）
　 ｔ　：　導体の厚さ　（mm）


追２．特性インピ-ダンスの計算式（内層導体）
　Z。　＝　３７６．７/（√εre∑（ｃλ＋ｃλλ））　（Ω）
　ｃλλ　は、ｃ　の　λ　乗。
εre　＝　（εr＋１）/２＋（（εrー１）/２）√（１/(１＋１０ｈ/W））
∑（ｃλ＋ｃλλ）　＝　（２W/（ｂ－ｓ））＋（２W/（ｂ＋ｓ））＋１．８＋（W/（ｂ－ｓ））
εr　：　絶縁材の比誘電率
　W　：　導体幅　（mm）
　ｈ　：　絶縁材の厚さ　(mm）
　 ｔ　：　導体の厚さ　（mm）
　ｂ　：　Vcc、Gnd間の絶縁材の厚さ　（mm）
　ｓ　：　ｂ/２から導体までの絶縁材の厚さ　（mm）


追３．許容電流
許容電流と導体幅の関係
導体幅と破壊電流の関係
消費電流と熱量の関係
理論式　：　０．２４I*IR[１＋α（T－２０）]ｄｔ＝CMｄｔ＋Qｃ＋Qｒ　・・・（１）
理論式　：　０．２４I*IR[１＋α（T－２０）]ｄｔ＝Qｃ＋Qｒ　・・・（２）　
　R：２０℃における導体の単位長当たりの抵抗値（Ω/単位長さ）
　I：電流（A）
　α：２０℃における導体抵抗値の温度係数（３．６３＊１０のー３乗/℃）
　T：導体の温度
　ｔ：通電時間（秒）
　C：導体の比熱（０．０９２ｃａｌ/℃・ｇ）
　Ｍ：導体の単位長当たりの重量（ｇ/単位長さ）
　Ｑｃ：伝導による放熱量（cal）
　Qr：輻射による放熱量（cal）
理論式で考えると消費電流と熱量の間には式（１）の関係があり、温度上昇が
平衡状態では温度変化は０、すなわちｄT＝０であるから式（２）の関係となる。
式（２）において同じ温度上昇での許容電流を比較すると、伝導による熱放散Qc
輻射による熱放散Qｒは、ほぼ一定と考えられるので、導体厚さを２倍にして抵抗値
を１/２にすると、電流Iは√２≒１．４倍となる。同様に、導体厚さを１/２にしても、
許容電流は１/２にならず、約１/√２≒０．７倍となる。

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