1 oz Kobberstyrkelse | PCB-styrkelse: Den ultimative guide til PCB-kobbervægte

Introduktion

Så har du nogensinde undret dig over, hvorfor pCB-kobbertykkelse på et PCB faktisk er vigtig? Eller måske prøver du at vælge mellem at bruge 1 oz eller 2 oz kobber til dit kredsløbskort? Tro mig, du er ikke den eneste. Kobbertykkelse er en af de grundlæggende – men lidt forvirrende – detaljer i pcb-design.

Valget mellem 1 oz og 2 oz kobber handler ikke kun om, hvor meget strøm dit kredsløbskort kan klare. Det påvirker faktisk en række andre faktorer også – som f.eks. sikring af din signalkvalitet, hvor robust dit kredsløbskort er, hvor meget det koster, og endda hvor længe det vil vare.

I denne guide gennemgår vi alt, hvad du skal vide om pcb-kobbertykkelse. Vi forklarer, hvad 'oz kobbertykkelse' overhovedet betyder, hvorfor 1 oz kobber normalt er det almindelige standardvalg, og hvornår det giver mening at gå op til 2 oz kobbertykkelse – eller endda vælge tunge kobber-PCB'er. Vi gennemgår konkrete eksempler, deler nogle interne produktionstips og inkluderer nogle nyttige diagrammer for at gøre det hele klart. Uanset om du blot laver en prototype eller bygger noget, der skal klare stor effekt, har vi dækket dig.

Forståelse af PCB-kobbertykkelse og kobbervægt

Så når vi taler om kobberstyrkelse i en kobberstyrkelse, handler det egentlig om, hvor meget kobber der er påført pladen for at skabe alle de små baner og pads. I PCB-industrien siger vi normalt ikke bare 'millimeter'. I stedet bruger vi denne gammeldags enhed: ounces per square foot, eller blot 'oz'. Det lyder mærkeligt, men det kommer bogstaveligt talt fra vægten af kobber fordelt over et givent areal.

Hvad er "1 oz Kobberstyrkelse"?

• 1 oz kobberstyrkelse er velegnet til de fleste signalruter og moderat strømforsyning. Forestil dig et stykke kobber, der vejer præcis én ounce og måler én fod gange én fod. Det er 1 oz kobber.
• Hvis du målte, hvor tykt dette stykke kobber er, ville det være cirka 35 mikron (eller 35 mikron). Det er den standardmæssige, almindelige styrkelse, som sandsynligvis anvendes i 90 % af alle kredsløbsplader derude. Den er perfekt til de fleste almindelige signaler og en rimelig mængde strøm.

Hvorfor bruge ounces i stedet for bare at angive tykkelse?

• Ærligt talt er det lidt af en branchevane, der har hængt fast fra de gamle dage. Dengang var det nemmere at købe og måle kobber efter vægt.
• Det smarte er, at nu er alle værktøjer indstillet til det. Alle beregningsværktøjer, der fortæller dig, hvor bred en ledning skal være for at lede en bestemt strøm, bruger 'oz.' Så det gør livet nemmere i dag.
• Men som designer skal du have begge tal i hovedet – kobbervægten og den faktiske tykkelse i mm – så dine design og simuleringer er helt præcise.

Kobberets tykkelse i PCB-design: Grundlæggende principper

Hvorfor kobberets tykkelse er afgørende

Sådan påvirker tykkelsen reelt set reglerne for, hvad din kreds kan og ikke kan gøre. Tænk på det sådan her:

• Strømbæreevne: Tykkere kobber er som en bredere motorvej for elektricitet. Det kan lede meget mere strøm, før det begynder at overophede.
• Kobberbanens bredde: Hvis du har brug for, at en bane leder en bestemt mængde strøm, betyder det, at du kan gøre banen smallere ved at bruge tykkere kobber – og dermed spare plads på din kreds.
• Termisk forvaltning: Kobber er fremragende til at lede varme væk. Mere kobber virker som et større kølelegeme, der forhindrer, at dine følsomme komponenter brænder af.
• Mekanisk styrke: Tykkere kobber gør poler og huller stærkere, hvilket betyder, at din kreds er mindre tilbøjelig til at blive beskadiget under samling, når komponenter sættes på plads og loddes.
• Pålidelighed under stress: Når forholdene bliver vanskelige – som ved strømspidser eller når kredsen konstant opvarmes og afkøles – er tykkere kobber mere modstandsdygtigt. Det er mindre tilbøjeligt til at revne, bladre eller brænde ud.

Standard kobbertykkelse i PCB-industrien

Standard kobbervægte anvendt i PCB-industrien er typisk 0,5 oz, 1 oz, 2 oz, 3 oz og 4 oz kobber pr. kvadratfod, hvor 1 oz kobber er standard for langt størstedelen af PCB'er.

Typisk tabel over kobbertykkelse:

Kobbertykkelsesdiagram: Sammenligning af 1 oz og 2 oz kobber PCB'er

Et af de mest almindelige spørgsmål er forskellen mellem 1 oz og 2 oz kobber i pcb-design . Her er en nem at slå op i sammenligning:

1 oz mod 2 oz: Hvilken skal du vælge?

• 1 oz kobber : Det er dit førstevalg til daglig brug — som de fleste digitale kredsløb, signalrouting og laveffekt-plader. Det ’er standarden af en grund.
• 2 oz kobber : Det træder til, når tingene bliver alvorlige — vi ’vi taler om høj effekt, stor strøm, eller kredsløbsplader, der bliver varme og har brug for bedre varmeafledning.
• Når du ’re sammenligning mellem 1 oz og 2 oz kobber , gør ikke ’bare tænk på strømmen. Spørg dig selv: Hvor meget plads har jeg? Hvad er min budget? Og hvor små skal mine baner være? Fordi tykkere kobber kan spare plads, men kan koste mere og begrænse fine detaljer. ’s mit budget? Og hvordan små skal mine spor være? Fordi tykkere kobber kan spare plads, men kan koste mere og begrænse fine detaljer.

Kobbertykkelse: 1 oz mod 2 oz Kobber PCB'er

Indvirkningen af kobbertykkelse på PCB-design

• 1 oz kobbertykkelse er din alt-i-én-løsning. Den er perfekt til de fleste digitale kredsløb, som din Arduino eller Raspberry Pi, og den er også det bedste valg, når fleksible PCB'er du skal samle mange komponenter på et lille areal.
• 2 oz kobberstyrke er din strømfagmand. Den vil du have til de tunge opgaver —såsom strømforsyningskredsløb , batteristyringssystemer eller kredsløb til motorstyring.
• Den Kobberprintkort typisk , mens 1 oz er standard, gør de fleste producenter det nemt at opgradere til 2 oz eller endda 3 oz kobber til tunge kobberapplikationer pCB'er.

Kobbertykkelsesforskel i praksis

• Her er den største fordel: Fordobling fra 1 oz til 2 oz kobbertykkelse betyder, at du kan halvere bredden af en bane, og den vil stadig lede den samme mængde strøm. Det er et kæmpe pladsbesparende tiltag for strømbaner!
• Men der er et problem... når kobbertykkelsen øges . Når du bruger det, bliver producentens minimumsstørrelse regler for banebredde og afstand større. Så du sparer plads på bredden, men risikerer at miste muligheden for at lave ekstremt fine, højdensitetsdetaljer.

Valg af passende kobbertykkelse i PCB-design -2

Tips til valg af den rigtige kobbervægt (fortsat)

Analyser total strømfordeling:

Brug en online sporbreddescalculator til at se, hvor meget strøm hvert enkelt spor vil lede. Du skal afstemme din PCB-kobbertykkelse med den højeste strøm, ellers kan dine spor overophedes eller forårsage spændingsfald.

Vurder sporbredder og pladens areal:

Hvis du pakker meget ind på et lille område, er skift fra 1 oz kobber til 2 oz kobber en klassisk løsning. Det giver dig mulighed for at bruge tyndere spor til dine højtydende ledninger og dermed frigøre dyrebart areal til alt andet.

Overvej pladens tykkelse og lagopbygning:

• • Husk, at tykkere kobberlag til det samlede areal af din pladetykkelse . I komplekse flerlags plader er det almindeligt at kombinere forskellige typer. Du kan bruge forskellige oz kobbertykkelse på yderlagene til følsomme, højhastighedssignaler og derefter bruge tykt, 2 oz kobber på et inderlag som dedikeret strømplan.

Vurder behovet for termisk styring:

Kobber er din indbyggede køling. Hvis du bygger noget som en kraftig LED-array eller højtydende kredsløb , ved hjælp af 2 oz kobber pcbs kan fordoble din køleevne og spare dine komponenter for at blive overophedet.

Forstå konsekvenserne for montage og omkostninger:

• • Her er det afgørende: Tykkere kobber koster mere. Det bruger mere råmateriale og er sværere for fabrikken at ætse præcist. Så spørg dig selv: har jeg brug for tykt kobber overalt, eller kun et par nøglepositioner? At holde sig til 1 oz som din standard kobbervægt er langt billigere og nemmere at producere.

Henvis til IPC-standarder:

Når du er i tvivl, skal du tjekke IPC-2221-standard . Det er brancheens regelbog, som fortæller dig nøjagtigt, hvor bred enbane skal være for en given strøm og kobbervægt, så du ved, at din konstruktion er sikker og pålidelig.

PCB-designtips til angivelse og anvendelse af kobbertykkelse

Bedste praksis for kobbertykkelse i PCB-layout

• Angiv færdig kobbertykkelse: Dette er et vigtigt punkt. Når du siger "2 oz kobber", skal du altid præcisere, om du mener startfoliens tykkelse eller det færdige kobbervægt efter al pladeringen. De er forskellige, og du skal sikre, at I er på samme side.
• Kobberudfyldning til jord/forsyning: Undlad at efterlade store tomme områder på din kreds. Udfyld disse områder med kobber forbundet til jord. Dette giver dig en ekstra stabil jordforbindelse og virker som en indbygget køling.
• Brug parallelle baner: Hvis du har en sti med meget høj strøm, så i stedet for at lave én kæmpe bred bane, kan du opdele den i flere mindre parallelle baner. Det er mere pålideligt og spreder varmen bedre.
• Implementér termiske viaer: Har du en varm komponent? Placer en masse små viaer (vi kalder dem termiske viaer) lige under dets varmepol. Dette skaber faktisk en motorvej, der leder varmen ned til de indre lag eller bunden af kredsløbet.
• Kantpladering og eksponeret kobber: For vanskelige højfrekvente plader kan du tilføje kobberplatering på kanten af pladen eller efterlade kobber eksponeret på bestemte steder. Dette kan hjælpe med at afskærme mod elektromagnetisk interferens (EMI).
• Kobbertykkelse er typisk: Her er den gyldne regel: hold dig bare til standard 1 oz kobbertykkelse medmindre du har en rigtig god grund —som masser af varme eller meget stor strøm —til at gå tykkere. Det er billigere, nemmere at producere, og fungerer for 90 % af alle konstruktioner .

PCB-produktion: Kobberfolie, platering og standarder

Sådan opnås kobberfolietykkelse

Først starter de med tynde ark af Kobberfolier og laminér dem på det bare kredsløbskort. Det giver dig din grundlag —din udgangsvægt, som f.eks. 1 oz.

Derefter bruger de denne Kobberplatering proces til at opbygge kobberet på bestemte steder, især inde i hullerne (det er forbindelserne). Dette gør forbindelserne gennem kredsløbspladen meget stærkere og kan øge den samlede tykkelse på visse områder.

Standard kobbertykkelse for de fleste PCB'er er 1 oz kobber overalt. Men hvis du angiver 2 oz kobber , vil de platerer det op til det ønskede niveau. Og hele tiden kontrollerer de konstant tykkelsen for at sikre, at den er inden for specifikationen.

Konsekvenser for PCB-assembly

Tykkere kobber er svært at lodde! Fordi det suger varme op, må montagevirksomheden muligvis bruge stærkere kemikalier og hæve loddetemperaturen for at opnå en god forbindelse.

Her er faldgruben: den ekstra varme kan være risikabel. Den kan ende med at beskadige de tyndere, mere sårbare baner på andre dele af kredsløbspladen.

Så min vigtigste råd? Hvis din kreds har forskellige kobbervægte, skal du fortælle dit pCB-montage produktionssted i god tid. Giv dem et heads-up, så de kan justere deres proces og undgå at brænde dit design af.

Ofte stillede spørgsmål (FAQ) om kobbertykkelse i PCB-design

Q: Hvad er de primære fordele ved 1 oz kobber i forhold til 2 oz kobber i PCB-design?

A: Tænk på 1 oz som din almindelige standard — det ’er billigere, fungerer fremragende til de fleste digitale løsninger og tillader meget fine baner. Du ’ville vælge 2 oz kobber når du skal levere mere effekt, håndtere varme bedre, eller blot ønsker en mere robust plade omkring f.eks. strømstik.

Q: Hvordan ved jeg, om jeg har brug for tykkere kobber?

A: Hvis du laver beregningerne i en banebreddeberegner og ser, at dine 1 oz baner ville overophede eller miste for meget spænding, er det ’tid til at overveje 2 oz. Hvis din kreds også bliver varm under drift — stol på din mavefornemmelse (og matematikken) og vælg tykkere.

Q: Hvad er standardtykkelsen for kobber på ydre PCB-lag?

A: De fleste kredsløb bruger 1 oz, men hvis du ’bygger noget med højt strømforbrug, er 2 oz også meget almindeligt for de ydre lag. Til særlig kraftige applikationer vælger nogle konstruktioner endnu tykkere kobber.

Q: Kan jeg blande kobbertykkelse i flerlagsplader?

A: Absolut! Det er faktisk ganske almindeligt i flerlagsplader. Du kan have tyndt kobber til følsomme signaler på ét lag og tykt kobber til et strømplan på et andet.

Q: Hvordan påvirker kobbertykkelse designet af fleksible PCB'er og fleksible kredsløb?

A: Til fleks-PCB'er er tyndere bedre – vi holder os normalt til 0,5 oz eller 1 oz kobber. Tykkere kobber bøjer sig dårligt og kan sprække, så vi undgår det i de fleste fleksible applikationer.

Q: Hvad gør jeg, hvis jeg har for meget kobber på mit PCB?

A: Ja, faktisk. Hvis du lægger store, massive kobberarealer uden planlægning, kan det få printet til at bukke under samling eller forårsage ujævn opvarmning. Prøv altid at afbalancere kobberfordelingen over lagene og brug termiske afbrydelser, når du forbinder til pads.

Konklusion: Vigtigheden af korrekt valg af kobbervægt

Så til sidst er valget af din passende kobbertykkelse i PCB-design alt sammen en sag om balance.

At holde sig til standard 1 oz kobber er et solide og omkostningsbesparende valg for ca. 90 % af projekterne. Men når du arbejder med høj effekt, eller tingene begynder at blive varme, så skal du skifte til 2 oz kobberstyrke eller endnu tykkere kobber. Det handler ikke kun om at få det til at fungere —det handler om at gøre det sikkert, pålideligt og holdbart bygget.

Kobber PCB'er er grundlaget for alt, hvad vi bygger elektronisk. At få styr på, hvordan kobbervægt , pladestackopbygning og dine faktiske behov passer sammen, er det, der gør, at et projekt går fra "det fungerer" til "det er fantastisk."

Så uanset om du bare prøver at vælge mellem 1 oz vs 2 oz kobber , eller oz vs 2 oz kobber pcb , så husk: lad standardreglerne og lidt matematik være din guide, og så kan du næsten ikke gå galt.