1 oz дебелина на медта | Дебелина на PCB: Пълното ръководство за тегло на медта в PCB

Въведение

Е, имали сте ли някога чувството, че се чудите защо дебелината на медта във вашата PCB върху една платка всъщност има значение? Или може би се опитвате да решите дали да използвате 1 oz или 2 oz мед за вашата платка? Вярвайте ми, не сте единствените. Дебелината на медта е един от тези основни, но малко объркващи детайли в дизайна на PCB.

Изборът между 1 oz и 2 oz мед не е само въпросът колко мощност може да понесе платката ви. Той всъщност влияе и на много други неща — като сигурността на сигнала, издръжливостта на платката, цената и дори продължителността на живот.

В това ръководство разглеждаме всичко, което трябва да знаете за дебелината на медта върху печатни платки. Ще обясним какво означава „унция медна дебелина“, защо 1 унция мед обикновено е стандартът по подразбиране и кога има смисъл да се премине към дебелина от 2 унции мед — или дори към печатни платки с голямо количество мед. Ще разгледаме реални примери, ще споделим някои производствени съвети и ще включим полезни диаграми, за да направим всичко ясно. Независимо дали правите прототип или изграждате нещо, което трябва да издържа сериозна мощност, ние сме до вас.

Разбиране на дебелината и теглото на медта върху печатни платки

Когато говорим за дебелина на медта в медно плато, всъщност имаме предвид колко мед е нанесен върху платката, за да се получат всички тези малки следи и контактни площи. В индустрията на печатните платки обикновено не казваме просто „милиметри“. Вместо това използваме тази старомодна единица: унции на квадратен фут, или накратко „oz“. Звучи странно, но това буквално идва от теглото на медта, разпределена върху определена площ.

Какво е „Дебелина на 1 oz мед“?

• дебелината на 1 oz мед е подходяща за повечето сигнали и умерено захранване. Представете си лист мед, който тежи точно една унция и е с размери един фут на един фут. Това е дебелина от 1 oz мед.
• Ако измерите колко дебел е този лист, ще установите, че е около 35 микрона (или 35 микрона). Това е стандартната, най-често използвана дебелина за вероятно 90% от съществуващите платки. Идеална е за повечето обикновени сигнали и за добро количество мощност.

Защо да използваме унции вместо просто дебелина?

• Честно казано, това е малко отраслов навик, който се задържал от старите времена. По-рано било по-лесно да се купува и измерва медта по тегло.
• Хубавото е, че сега всички инструменти са настроени за това. Всички калкулатори, които ви казват колко широка трябва да бъде една пътека за определен ток, използват 'унции'. Така че всъщност сега това улеснява живота.
• Но като дизайнер, трябва да имате предвид и двете стойности — теглото на медта и действителната дебелина в мм — за да бъдат вашите проекти и симулации точни.

Дебелина на медта в дизайна на PCB: Основите

Защо дебелината на медта е от решаващо значение

Така че, дебелината на медта всъщност задава правилата за това какво може и не може да прави платката ви. Помислете за това по следния начин:

• Способност за пренасяне на ток: По-дебелата мед е като по-широк път за електричеството. Може да пренася много по-голям ток, преди да започне да се прегрява.
• Ширина на медната пътека: Ако имате нужда от пътека, която да пренася определен ток, използването на по-дебела мед означава, че можете да направите тази пътека по-тесна, спестявайки място на платката си.
• Термално управление: Медта е отлична за отвеждане на топлината. Повече мед действа като по-голям радиатор, който пази чувствителните компоненти от прегряване.
• Механична сила: По-дебелата мед прави контактните площи и отворите по-силни, което означава, че платката е по-малко вероятно да бъде повредена по време на монтажа, когато компонентите се поставят и запояват.
• Надеждност при натоварване: Когато условията са тежки — например при скокове на напрежението или когато платката постоянно се нагрява и охлажда — по-дебелата мед е по-устойчива. По-малко вероятно е да се напука, отлъщи или изгори.

Стандартни дебелини на медта в индустрията на PCB

Стандартни тегла на медта използвани в индустрията на PCB, обикновено са 0,5 oz, 1 oz, 2 oz, 3 oz и 4 oz мед на кв. фут, като 1 oz мед е стандартът за голямата част от PCB платките.

Таблица с типични дебелини на медта:

Таблици за дебелина на медта: Сравнение между 1 oz и 2 oz медни PCB

Един от най-често задаваните въпроси е разликата между 1 унция и 2 унции мед в конструкцията на PCB . Ето лесна за справка сравнителна таблица:

1 oz срещу 2 oz: Кое да изберете?

• 1 унция мед : Идеален е за ежедневна употреба — като повечето цифрови схеми, маршрутизация на сигнали и платки с ниско енергопотребление. То ’е стандарт по причина.
• 2 oz мед : Настъпва, когато нещата стават сериозни — ние ’говорим за висока мощност, голям ток или платки, които се нагряват и се нуждаят от по-добро разсейване на топлината.
• Когато вие ’ре сравняване между 1 oz и 2 oz мед , не мисли само за тока. Попитай себе си: Колко пространство имам? Какъв е моят бюджет? И колко малки трябва да са моите проводници? Защото по-дебела мед може да спести пространство, но може да струва повече и да ограничи фините детайли. ’не мисли само за тока. Попитай себе си: Колко пространство имам? Какъв е моят бюджет? И колко малки трябва да са моите проводници? Защото по-дебела мед може да спести пространство, но може да струва повече и да ограничи фините детайли. ’е моят бюджет? И колко малки трябва да са моите проводници? Защото по-дебела мед може да спести пространство, но може да струва повече и да ограничи фините детайли.

Тегло на медта: 1 oz срещу 2 oz медни PCB

Въздействието на теглото на медта върху дизайна на PCB

• 1 унция дебелина на медта е вашият универсален вариант. Перфектен е за повечето цифрови платки, като вашия Arduino или Raspberry Pi, и също така е най-добрият избор за гъвкава печатна платка или когато побирате много компоненти в малко пространство.
• 2 унции дебелина на медта е вашият специалист по мощността. Ще го искате за по-трудните задачи —неща като вериги за захранване , системи за управление на батерии или вериги, задвижващи мотори.
• The Медните PCB обикновено , докато 1 унция е стандартната стойност, повечето производители правят доста лесно надграждането до 2 унции или дори 3 унции мед за тежка мед пЛС.

Разлика в дебелината на медта в практиката

• Ето най-голямото предимство: удвояването от 1 унция до 2 унции дебелина на медта означава, че можете да намалите наполовина ширината на проводника и той все още ще пренася същото количество ток. Това е огромна икономия на пространство за мощностни пътища!
• Но има един недостатък... когато дебелината на медта се увеличава . Когато я използвате, правилата на производителя за минимален размер на характеристиката ширината на проводника и разстоянието между проводниците стават по-големи. Така че спестявате пространство по ширина, но може би ще загубите възможността за много фини, високоплътни детайли.

Избор на подходяща дебелина на медта при проектиране на PCB -2

Съвети за избор на подходящо тегло на медта (продължение)

Анализирайте разпределението на общия ток:

Използвайте онлайн калкулатор за широчина на следа, за да видите колко ток ще пренася всяка следа. Трябва да съгласувате Дебелината на медта във вашата PCB с най-високия ток, в противен случай следите ви може да прегреят или да причинят намаляване на напрежението.

Оценете широчината на следата и площта на платката:

Ако побирате много компоненти на малко пространство, преминаването от 1 унция мед до 2 oz мед е класическа практика. Позволява ви да използвате по-тънки следи за високомощностните линии, освобождавайки ценна площ за всичко останало.

Помислете за дебелината на платката и слоевете:

• • Помнете, че по-дебел меден слой добавя към общата стойност на вашия дебелина на платката . При сложни многослоjni платки е често срещано смесване. Може да използвате различни унции дебелина на медта на външните слоеве за чувствителни сигнали с висока скорост, а след това дебел мед от 2 унции на вътрешен слой като отделна равнина за захранване.

Оценете нуждите от термичен контрол:

Медта е вграденият ви радиатор. Ако строите нещо като ярка LED матрица или вериги с висока мощност , използвайки 2 унции медни PCB може да удвои охлаждащата ви способност и да предпази компонентите ви от прегряване.

Разберете сглобяването и последиците за разходите:

• • Ето къде е въпросът: по-дебелият мед е по-скъп. Използва повече суровини и е по-труден за прецизно гравиране в завода. Затова си задайте въпроса: имам ли нужда от дебел мед навсякъде или само на няколко ключови места? Задържането на 1 oz като стандартно тегло на медта стандартно тегло на медта е много по-евтино и по-лесно за производство.

Вижте стандарти IPC:

Когато се съмнявате, проверете Стандарт IPC-2221 . Това е правилникът на индустрията, който ви казва точно колко широка трябва да бъде следата за даден ток и тегло на медта, така че да знаете, че вашият дизайн е безопасен и надежден.

Съвети за проектиране на PCB за посочване и използване на дебелина на медта

Най-добри практики за дебелина на медта в PCB монтажа

• Посочете крайната дебелина на медта: Това е важно. Когато кажете "2 унции мед", винаги уточнявайте дали имате предвид дебелината на фолиото преди процеса или крайното тегло на медта след цялото галванизиране. Те са различни и трябва да сте сигурни, че сте на една и съща вълна.
• Медно заливане за заземяване/захранване: Не оставяйте големи празни пространства на платката. Покрийте тези области с мед, свързана със заземяване. Това ви осигурява изключително стабилна заземяване и действа като вграден радиатор.
• Използвайте успоредни проводници: Ако имате път с много висок ток, вместо да правите един гигантски, изключително широк проводник, опитайте се да го разделите на няколко по-малки, успоредни проводника. По-надеждно е и разпределя топлината по-добре.
• Приложете термични вии: Имате ли горещ компонент? Поставете множество малки преходни отвори (ние ги наричаме топлинни преходни отвори) точно под топлинната му площадка. Това по същество създава магистрала за отвеждане на топлината към вътрешните слоеве или долната страна на платката.
• Метализация на ръба и открит мед: За трудни високочестотни платки можете да добавите медно покритие по ръба на платката или да оставите меда открит на определени места. Това може да помогне за екраниране срещу електромагнитни смущения (ЕМС).
• Дебелината на медта обикновено е: Ето златното правило: просто се придържайте към стандартната 1 унция дебелина на медта освен ако нямате наистина добра причина —като много топлина или огромен ток —да използвате по-дебела. По-евтино е, по-лесно за производство и работи за 90% от всички проекти .

Производство на PCB: Медна фолиа, метализация и стандарти

Как се постига дебелината на медната фолиа

Първо, започват с тънки листове от Медни фолиа и ги залепват върху основата. Така получавате първоначалния слой —изходното тегло, например 1 унция.

След това използват този Медно покриване процес, за да увеличат медта на определени места, особено в отворите (това са виите). Това прави връзките през платката много по-здрави и може да увеличи общата дебелина на определени области.

Стандартна дебелина на медта за повечето PCB е 1 унция мед навсякъде. Но ако посочите 2 oz мед , ще я покрият, за да достигнат желаната дебелина. И през цялото време постоянно проверяват дебелината, за да се уверят, че е в спецификациите.

Последици за монтажа на PCB

По-дебелият мед е звяр за запояване! Тъй като тя поглъща топлина, монтажникът може да се наложи да използва по-силни химикали и да повиши температурата на запояване, за да получи добър съединител.

Ето какво има: допълнителната топлина може да е рискована. Може да нарани по-тънките, по-деликатни следи на други части на дъската.

И така, най-добрият ми съвет? Ако дъската ви смесва различни медни тегли, трябва да кажете на вашия монтаж на ПЧ домът е предварително. Уведомете ги, за да могат да коригират процеса и да не изпекат случайно дизайна ви.

Често задавани въпроси (FAQs) относно дебелината на медта при проектиране на PCB

В: Какви са основните предимства на 1 унция мед срещу 2 унции мед при проектирането на PCB?

А: Помисли за 1 унция като за всекидневна храна. — той ’по-евтино е, работи чудесно за повечето дигитални неща и ти позволява да правиш наистина фини следи. Ти си... ’d изберете 2 oz мед когато трябва да придвижвате повече енергия, да се справяте по-добре с топлината, или просто искате дъската да е по-твърда около неща като захранващи конектори.

В: Как да разбера дали ми трябва по-дебел мед?

О: Ако вкарате стойностите в калкулатор за широчина на проводник и видите, че вашите 1 унция проводници ще прегреят или ще има твърде голям спад на напрежението, е време да разгледате 2 унции. ’също така, ако платката се затопля по време на работа, — доверете се на инстинкта си (и на изчисленията) и изберете по-дебел мед.

В: Каква е стандартната дебелина на медта за външните слоеве на PCB?

О: Повечето платки използват 1 унция, но ако строите нещо с голямо енергийно потребление, 2 унции също е много често срещано за външните слоеве. За наистина тежки приложения, някои проекти използват още по-дебел мед. ’о: Повечето платки използват 1 унция, но ако строите нещо с голямо енергийно потребление, 2 унции също е много често срещано за външните слоеве. За наистина тежки приложения, някои проекти използват още по-дебел мед.

В: Мога ли да смесвам дебелини на медта в многослойни платки?

О: Разбира се! Всъщност това е доста стандартно при многослойни платки. Може да имате тънък мед за чувствителни сигнали на един слой и дебел мед за захранващ слой на друг.

В: Как влияе дебелината на медта върху проектирането на гъвкави PCB и гъвкави вериги?

A: За гъвкави PCB, по-тънко е по-добре — обикновено използваме 0,5 oz или 1 oz мед. По-дебелата мед не се огъва добре и може да се напука, затова я избягваме в повечето гъвкави приложения.

В: Какво ако имам излишък от мед в моята PCB?

A: Да, всъщност. Ако нанесете големи цели заливи без планиране, това може да накара платката да се деформира по време на монтаж или да причини неравномерно нагряване. Винаги се опитвайте да балансирате медта между слоевете и използвайте термални релефи при свързване към падове.

Заключение: Важността на правилния избор на тегло на медта

Така че, в крайна сметка, изборът на подходяща дебелина на медта при дизайна на PCB е въпрос на баланс.

Прилагането на стандартната 1 унция мед е разумен и икономически избор за около 90% от проектите. Но когато работите с голяма мощност или нещата започват да се нагряват сериозно, тогава преминавате към 2 унции дебелина на медта или още по-дебела мед. Става дума не само за това да работи —става въпрос за осигуряване на безопасност, надеждност и дълготрайност.

Медните платки са основата на всичко, което изграждаме електронно. Разбирането как теглото на медта , структурата на платката и вашите реални нужди се допълват взаимно, превръща проекта от „работи“ към „работи страхотно“.

Така че независимо дали просто се опитвате да изберете между 1 унция срещу 2 унции мед , или унции срещу 2 унции медна платка , просто запомнете: нека стандартните правила и малко математика бъдат ваш водач, и няма как да сбъркате.