プリント基板に大電流を流した結果... 1mm幅に1Aは本当か。
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Published 2022-03-26
プリント基板の厚さは1.6mm, 銅箔の厚さは1oz (35μm)です。配線は片面のみです。
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0:00 プリント基板について
2:48 予備実験
3:50 プリント基板に電流を流してみる
5:18 実験1: 1mm幅に電流を流すと？
9:56 プリント基板の抵抗
12:02 実験2: 銅箔の太さを変えると？
13:47 実験3: パターンで放熱すると？
15:16 実験4: パターンにハンダを盛ると？
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All Comments (21)
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しまった！ 電流を流す時間を考慮するのを忘れていました。 今回の実験は定常状態ですが、短時間(~0.1秒とか)ならパターンの温度上昇は少ないので更に電流を流せるかと思います。
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銅箔にはんだをのせて大電流を流すと、銅箔だけの時よりも早く焼き切れます。銅箔の発熱ではんだが溶けて、銅箔の中へしみ込んで合金化していきます。すると銅箔の合金化により抵抗値が上がり、発熱が増えて焼き切れるのが早くなるという寸法です。昔はヒューズ代わりに銅箔にはんだメッキをすることがあったのですが、鉛規制の強化で使われなくなりました。
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スイッチング電源のPC板設計をしている者です。 1mm1Aは念頭に置いて設計していますが、実際に実験をやった事は無かったので非常に参考になりました。 やはり現物で確認して経験するのは技術者にとって重要な事なのだと改めて思い知らされました。
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イチケンさんの動画はどの年代、どの知識レベルでもそれぞれ楽しく学べるから本当に助かります。息子との会話で、イチケンさんの動画でやってたよねって何回も話に出てきます。
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1mm1Aは17umが主流(?)の頃から言われていた気がするので、35umならかなり余裕がありそうですね
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こう言う「と言われてるから」とか「先輩からこう教わったから」で思考する事を放棄しないと言うのは素晴らしいですね。 建築の世界でも「言われている」を実験してみると意外とそうでも無かったり、むしろ逆だったりと言うのも有ります。 常に疑っていると言うより、常に”正しい解”を探している姿勢が見ている人を楽しくさせるんでしょうかね。
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実際の製品（私の会社に限る）では1mm/Aの定義は35ummで10℃の温度上昇なので動作温度範囲と基板材の最大保証温度からマージンをとって線幅を決めてます。表面層の銅箔厚も35ummから換算して計算してます。（計算結果の資料をDRに提出しないといけないので全員守ってます） ちなみに導体溶断電流はネットにパナソニックさんの実験結果があります。
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I really enjoyed this video. Some Electoboom vibes with the 100A mess up too. Good work!
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「温度上昇が小さめでも長期間使うと信頼性が損なわれる」ってことに言及してくれたのがうれしいです。１０年以上使った家電など古い機器をバラシてみると、抵抗素子がホンワカ温かい程度の部分でもその下の基板が黄ばんだ焼け色になってることが多々あります。基板で重要な「絶縁性」が低下しますね。もっと発熱が大きければじわじわと炭化、短絡ということになっていきます。 今回、欲を言えばハンダを盛ったパターンでも実際に電流を流して発熱を見てほしかったです。
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解説が馬鹿みたいにわかりやすいので復習に使わせて貰ってます！いつもありがとうございます！
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プロでもなかなか検証していない内容で今回は有益な情報を得ることができました。あと、ベタパターンとメッシュパターンとの違いも面白いと思う。
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素晴らしい実験をありがとうございます。永久保存します。
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細いパターンに100Aは怖すぎるw
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大変役に立ちました。ありがとうございました。
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なんかワクワクした😆✨。 興味を持たせる話しの流れ。良い先生だね☺️
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すごく面白いです〜!。
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大分昔、仕事で経験した事ですが、基板の過電流試験時に、1mm巾35μmの基板銅箔パターンがたまたま12A程の電流で レジスト材を焼いて飛び出し、電球のフィラメントのごとく煌々と光り続ける事象が確認された事がありました。 数秒の後に周囲のレジスト材が発火し、周囲のフラックス等の付着物に延焼し始めた為、慌てて消し止めました。 過電流試験では大概基板を焦がすかパターンが溶断するかいずれかの結果になるのですが、電流の値や変化率等により パターンが焼き切れない条件がうまく整えば難燃性と言えど基板も発火し得ると知った事が当時驚きでした。 配線から電源を引き出す改造をした車両が火災に至った事例もありまして、皆様も過電流には十分にお気を付け下さい。
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イチケンさんがフーフーするのをいつも楽しみにしてます！
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また知識がひとつ増えました！
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字幕を付けてありがとうございます。 日本語を少し勉強できました。
