PCB 트레이스 저항 계산기란?
이 도구는 인쇄회로기판(PCB) 위 구리 트레이스의 DC 전기 저항을 추정합니다. 트레이스 저항을 알면 전원 및 신호 경로에서 발생하는 전압 강하, 전력 손실, 발열을 미리 예측할 수 있고, 트레이스를 더 넓게 또는 더 두꺼운 동박으로 설계해야 할지 판단하는 데 도움이 됩니다.
사용 방법
트레이스 길이를 밀리미터(mm) 단위로, 트레이스 폭을 밀(mil) 단위로, 동박 두께를 온스(oz, 보통 0.5·1·2 oz) 단위로, 동작 온도를 섭씨(℃) 단위로 입력하세요. 계산기는 저항을 옴(Ω)과 밀리옴(mΩ)으로 함께 보여줍니다.
계산 공식 이해하기
저항은 잘 알려진 식 \(R = \dfrac{\rho L}{A}\)를 따릅니다. 여기서 단면적 \(A\)는 폭 × 두께입니다. 구리의 비저항 \(\rho\)는 \(1.724 \times 10^{-8}\ \Omega\cdot\text{m}\)로 둡니다. 동박 두께(oz)는 1 oz ≈ 1.378 mil, 1 mil = 0.0254 mm 관계로 두께(mm)로 환산합니다. 온도 항 \((1 + \alpha(T-25))\)에서 \(\alpha = 0.00393\ /\text{℃}\)를 적용해 기준 온도 25℃를 벗어난 경우의 저항을 보정합니다.
$$ R = \frac{\rho \, L}{A}\left[1 + \alpha\left(\text{Temp} - 25\right)\right] $$ $$ \text{where}\quad \left\{ \begin{aligned} \rho &= 1.724\times10^{-8}\ \Omega\!\cdot\!\text{m},\quad \alpha = 0.00393 \\ L &= \text{Length (mm)}\times 10^{-3} \\ A &= \left(\text{Width (mil)}\times 0.0254\times10^{-3}\right)\cdot\left(\text{Weight (oz)}\times 1.378\times 0.0254\times10^{-3}\right) \end{aligned} \right. $$
계산 예시
길이 100 mm, 폭 10 mil, 1 oz 트레이스를 25 ℃에서 계산해 보겠습니다. 두께 = 1.378 mil = 0.0350 mm, 폭 = 0.254 mm, 단면적 = 0.0350 × 0.254 mm²입니다.
$$ R = \frac{1.724\times10^{-8} \times 0.1}{(\text{단면적 m}^2\ \text{값})} \approx 0.000194\ \Omega $$즉 약 194 mΩ가 됩니다.
자주 묻는 질문(FAQ)
트레이스 자체의 온도 상승도 반영되나요? 아니요. 입력한 주변 온도에서의 저항만 계산하며, 전류로 인한 자기 발열(self-heating)은 모델에 포함되지 않습니다.
폭은 왜 mil인데 길이는 mm인가요? PCB 설계 도구에서는 관습적으로 트레이스 폭을 mil로 지정하는 반면, 보드 치수는 흔히 밀리미터로 표기하기 때문입니다. 단위만 일관되게 맞추면 어떤 값을 써도 무방합니다.
AC 저항인가요, DC 저항인가요? DC 저항입니다. 고주파에서는 표피 효과(skin effect)로 인해 실효 저항이 더 커집니다.
