我們通常需要快速地估計出印刷電路板上一根走線或一個平面的電阻值，而不是進行冗繁的計算。雖然現(xiàn)在已有可用的印刷電路板布局與信號完整性計算程序，可以精確地計算出走線的電阻，但在設計過程中，我們有時候還是希望采取快速粗略的估計方式。

有一種能輕而易舉地完成這一任務的方法，叫做“方塊統(tǒng)計”。采用這種方法，幾秒鐘就可精確估計出任何幾何形狀走線的電阻值(精度約為10%)。一旦掌握了這種方法，就可將需要估算的印刷電路板面積劃分為幾個方塊，統(tǒng)計所有方塊的數(shù)量后，就可估算出整個走線或平面的電阻值。

基本概念

方塊統(tǒng)計的關鍵概念是：任何尺寸的正方形印刷電路板走線(厚度確定)的電阻值都與其它尺寸的方塊相同。正方塊的電阻值只取決于導電材料的電阻率及其厚度。

這一概念可適用于任何類型的導電材料。表1給出了一些常見的半導體材料以及它們的體電阻率。

一種快速估算PCB走線電阻的方法

對印刷電路板而言，最重要的材料就是銅，它是大多數(shù)電路板的制造原料(注意：鋁用于集成電路片芯的金屬化，本文原理同樣適用于鋁)。

我們先從圖1中的銅方塊說起。該銅塊的長度為L，寬度也為L(因為是正方形)，厚度為t，電流通過的銅箔區(qū)截面積為A。該銅塊的電阻可簡單表示為R=ρL/A，其中，ρ是銅的電阻率(這是材料的固有特性，在25℃時為0.67μΩ/in.)。

一種快速估算PCB走線電阻的方法

但注意，截面A是長度L與厚度t的乘積(A=Lt)。分母中的L與分子中的L相互消去，只留下R=ρ/t。因此，銅塊的電阻與方塊的尺寸無關，它只取決于材料的電阻率與厚度。

如果我們知道任何尺寸銅方塊的電阻值，并可將需要估算的整條走線分解成多個方塊，就可加算(統(tǒng)計)方塊數(shù)量，從而得出走線的總電阻。

實現(xiàn)

要實現(xiàn)這一技術，我們只需要一個表，表中給出了印刷電路板走線上一個方塊的電阻值與銅箔厚度之間的函數(shù)關系。銅箔厚度一般用銅箔重量來指定。例如，1oz.銅指的是每平方英尺重量為1oz.。

表2給出了四種最常用銅箔的重量以及它們在25℃和100℃時的電阻率。請注意，由于材料具有正溫度系數(shù)，銅電阻值會隨溫度的升高而增加。

打個比方，我們現(xiàn)在知道一塊0.5oz.重的方形銅箔的電阻大約為1mΩ，這個值與方塊的尺寸無關。如果我們能把需要測算的印刷電路板走線分解為多個虛擬的方塊，然后把這些方塊加總起來，就得到了走線的電阻。