Λοιπόν, έχετε ποτέ αναρωτηθεί γιατί πάχος χαλκού του PCB σε ένα pcb έχει πραγματικά σημασία; Ή ίσως προσπαθείτε να αποφασίσετε ανάμεσα σε 1 oz ή 2 oz χαλκό για την πλακέτα σας; Πιστέψτε με, δεν είστε ο μόνος. Το πάχος του χαλκού είναι μία από εκείνες τις βασικές, αλλά λίγο δύσκολες λεπτομέρειες στο σχεδιασμό pcb.
Η επιλογή ανάμεσα σε 1 oz και 2 oz χαλκό δεν αφορά μόνο την ισχύ που μπορεί να αντέξει η πλακέτα σας. Επηρεάζει επίσης πολλά άλλα πράγματα—όπως η διατήρηση της ακεραιότητας του σήματος, η αντοχή της πλακέτας, το κόστος, και ακόμη και η διάρκεια ζωής της.
Σε αυτόν τον οδηγό, εξηγούμε λεπτομερώς όλα όσα πρέπει να γνωρίζετε σχετικά με το πάχος του χαλκού στα PCB. Θα εξηγήσουμε τι σημαίνει «πάχος χαλκού σε ουγγιές», γιατί το 1 oz χαλκού είναι συνήθως το πρότυπο, και πότε είναι λογικό να επιλέξετε πάχος 2 oz ή ακόμη και heavy copper PCBs. Θα δούμε πραγματικά παραδείγματα, θα μοιραστούμε μυστικά παραγωγής και θα σας δώσουμε χρήσιμα διαγράμματα για να γίνει όλο το παραπάνω πιο κατανοητό. Είτε φτιάχνετε ένα πρωτότυπο είτε κατασκευάζετε κάτι που πρέπει να αντέχει μεγάλη ισχύ, είμαστε εδώ για να σας βοηθήσουμε.

Λοιπόν, όταν μιλάμε για πάχος χαλκού σε ένα πάχος χαλκού, ουσιαστικά αναφερόμαστε στην ποσότητα χαλκού που είναι επικολλημένη στο κύκλωμα για να δημιουργηθούν όλες αυτές οι μικρές διαδρομές και επαφές. Στη βιομηχανία PCB, συνήθως δεν λέμε απλώς «χιλιοστά». Αντ’ αυτού, χρησιμοποιούμε αυτή την παλαιομοδίτικη μονάδα: ουγγιές ανά τετραγωνικό πόδι, ή «oz» για συντομία. Ακούγεται περίεργο, αλλά προέρχεται κυριολεκτικά από το βάρος του χαλκού που εξαπλώνεται σε μια συγκεκριμένη επιφάνεια.
Λοιπόν, το πάχος του χαλκού ουσιαστικά καθορίζει τους κανόνες για αυτό που μπορεί και δεν μπορεί να κάνει η πλακέτα σας. Σκεφτείτε το έτσι:
Τυπικά βάρη χαλκού που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία PCB είναι συνήθως 0,5 oz, 1 oz, 2 oz, 3 oz και 4 oz χαλκού ανά τετραγωνικό πόδι, με 1 oz χαλκός να είναι το πρότυπο για την τεράστια πλειοψηφία των PCBs.
Πίνακας Τυπικών Παχών Χαλκού:
Βάρος χαλκού |
Δάχος (μm) |
Δύναμη εκπομπής |
Πάχος (mils) |
Συνηθισμένες Εφαρμογές |
0,5 ουγγιές |
17.5 |
0.0175 |
0.7 |
RF/λεπτή-γραμμή, εύκαμπτος PCB |
1 OZ |
35 |
0.035 |
1.4 |
Σήμα, πολλαπλών χρήσεων |
2 OZ |
70 |
0.070 |
2.8 |
Τροφοδοσία, υψηλό ρεύμα, θερμική διαχείριση |
3 unc |
105 |
0.105 |
4.2 |
Παχύς χαλκός, βιομηχανική χρήση |
Μία από τις πιο συνηθισμένες ερωτήσεις είναι η διαφορά μεταξύ 1 oz και 2 oz χαλκού στο σχεδιασμό pcb . Παρακάτω υπάρχει ένας εύκολος συγκριτικός πίνακας:
Χαρακτηριστικό |
1 oz Χαλκού PCB |
2 oz Χαλκού PCB |
Πάχος Χαλκού (μm) |
35 |
70 |
Τυπικό Πλάτος Καταγραφής για 2A (IPC-2221) |
17 mil |
9 mil |
Μέγιστο Ρεύμα ανά 1mm Ίχνος |
~1,2–1,5A |
~2,2–2,7A |
Μηχανική αντοχή |
Πρότυπο |
Βαριά Κατηγορία |
Δυνατότητα Εκτύπωσης |
Λεπτότερες Γραμμές |
Ευρύτερα Χαρακτηριστικά |
Κόστος |
Χαμηλότερη |
10–25% Υψηλότερο |
Χρησιμοποιήστε την περίπτωση |
Σήμα, χαμηλή-μέτρια ισχύς |
Ισχύς, μπαταρία, φωτισμός |
Ανάλυση Κατανομής Συνολικού Ρεύματος:
Χρησιμοποιήστε ένα διαδικτυακό υπολογιστή πλάτους ίχνους για να δείτε πόσο ρεύμα θα μεταφέρει κάθε ίχνος. Πρέπει να ταιριάξετε το Πάχος χαλκού του PCB με το υψηλότερο ρεύμα, διαφορετικά τα ίχνη σας μπορεί να υπερθερμανθούν ή να προκαλέσουν πτώση τάσης.
Αξιολόγηση Πλάτους Ιχνών και Χώρου στον Πίνακα:
Αν συμπιέζετε πολλά σε μικρή περιοχή, η αλλαγή από 1 oz χαλκός μέχρι 2 oz χαλκού είναι μια κλασική επιλογή. Σας επιτρέπει να χρησιμοποιήσετε λεπτότερα ίχνη για τις γραμμές υψηλής ισχύος, απελευθερώνοντας πολύτιμο χώρο για τα υπόλοιπα.
Λάβετε Υπόψη το Πάχος του Πίνακα και τη Διαστοιχίση:
Αξιολογήστε τις ανάγκες διαχείρισης θερμότητας:
Ο χαλκός είναι το ενσωματωμένο ψυγείο σας. Αν κατασκευάζετε κάτι όπως μια φωτεινή διάταξη LED ή ένα κυκλώματα υψηλής ισχύος , χρησιμοποιώντας πλακέτες χαλκού 2 oz μπορούν να διπλασιάσουν την ικανότητα ψύξης και να γλιτώσουν τα εξαρτήματά σας από υπερθέρμανση.
Κατανοήστε τις επιπτώσεις στη συναρμολόγηση και το κόστος:
Αναφερθείτε στα Πρότυπα IPC:
Όταν αμφιβάλλετε, ελέγξτε το Πρότυπο IPC-2221 . Είναι το βιβλίο κανόνων της βιομηχανίας που σας λέει ακριβώς πόσο πλατιά πρέπει να είναι μια ίχνος για μια δεδομένη ένταση και βάρος χαλκού, ώστε να γνωρίζετε ότι ο σχεδιασμός σας είναι ασφαλής και αξιόπιστος.
Αρχικά, ξεκινούν με λεπτά φύλλα Φύλλα χαλκού και τα επικολλούν στο ακάλυπτο κύκλωμα. Αυτό σας δίνει το βασικό στρώμα —το αρχικό βάρος, όπως 1 oz.
Στη συνέχεια, χρησιμοποιούν αυτήν τη Επιχάλκωση διαδικασία για να αυξήσουν το πάχος του χαλκού σε συγκεκριμένα σημεία, ειδικά μέσα στις τρύπες (αυτές είναι οι vias). Αυτό κάνει τις συνδέσεις μέσω της πλακέτας πολύ πιο ισχυρές και μπορεί να αυξήσει το συνολικό πάχος σε συγκεκριμένες περιοχές.
Τυπικό πάχος χαλκού για τις περισσότερες πλακέτες PCB είναι 1 oz χαλκός παντού. Αλλά αν το καθορίσετε 2 oz χαλκού , θα το επιχαλκώσουν για να επιτύχουν αυτόν το στόχο. Και σε όλη τη διάρκεια, ελέγχουν συνεχώς το πάχος για να βεβαιωθούν ότι είναι εντός προδιαγραφών.
Ο παχύτερος χαλκός είναι δύσκολος στη συγκόλληση! Επειδή απορροφά θερμότητα, ο συναρμολογητής ίσως χρειαστεί να χρησιμοποιήσει ισχυρότερα χημικά και να αυξήσει τη θερμοκρασία συγκόλλησης για να επιτύχει καλή ένωση.
Εδώ είναι το ζήτημα: αυτή η επιπλέον θερμότητα μπορεί να είναι επικίνδυνη. Μπορεί να καταλήξει να ζημιώσει τις λεπτότερες, πιο εύθραυστες ίχνη σε άλλα μέρη της πλακέτας.
Άρα η πρώτη μου συμβουλή; Αν το κύκλωμά σας συνδυάζει διαφορετικά βάρη χαλκού, πρέπει να το ενημερώσετε εκ των προτέρων τον κατασκευαστή. συνέλιξη PCB ενημερώστε τους εκ των προτέρων, ώστε να μπορέσουν να προσαρμόσουν τη διαδικασία και να μην «ψήσουν» κατά λάθος το σχέδιό σας.
Ε: Ποια είναι τα βασικά πλεονεκτήματα του χαλκού 1 oz σε σύγκριση με τον χαλκό 2 oz στον σχεδιασμό PCB;
Α: Θεωρήστε το 1 oz ως την καθημερινή επιλογή σας — - Ναι. ’είναι φθηνότερο, λειτουργεί εξαιρετικά για τα περισσότερα ψηφιακά κυκλώματα και σας επιτρέπει να δημιουργήσετε πολύ λεπτές ίχνη. Θα το επιλέγατε ’θα επιλέγατε 2 oz χαλκού όταν χρειάζεστε να μεταφέρετε περισσότερη ισχύ, να διαχειριστείτε καλύτερα τη θερμότητα ή απλώς να κάνετε το κύκλωμα πιο ανθεκτικό σε σημεία όπως οι συνδέσεις τροφοδοσίας.
Ε: Πώς ξέρω αν χρειάζομαι πιο παχύ χαλκό;
Α: Αν κάνετε τους υπολογισμούς μέσω ενός υπολογιστή πλάτους ίχνους και δείτε ότι τα ίχνη 1 oz θα υπερθερμανθούν ή θα έχουν υπερβολική πτώση τάσης, τότε ’ώρα να εξετάσετε το 2 oz. Επίσης, αν η πλακέτα σας ζεσταίνεται κατά τη λειτουργία — εμπιστευτείτε το ένστικτό σας (και τα μαθηματικά) και διαλέξτε πιο παχύ.
Ε: Ποιο είναι το τυπικό πάχος χαλκού για τα εξωτερικά στρώματα PCB;
Α: Οι περισσότερες πλακέτες χρησιμοποιούν 1 oz, αλλά αν ’φτιάχνετε κάτι που καταναλώνει πολλή ενέργεια, το 2 oz είναι επίσης πολύ συνηθισμένο για τα εξωτερικά στρώματα. Για πραγματικά βαρέα καθήκοντα, κάποια σχέδια χρησιμοποιούν ακόμα πιο παχύ χαλκό.
Ε: Μπορώ να αναμειγνύω πάχη χαλκού σε πολυστρωματικές πλακέτες;
Α: Απολύτως! Στην πραγματικότητα, είναι αρκετά συνηθισμένο στις πολυστρωματικές πλακέτες. Μπορεί να έχετε λεπτό χαλκό για ευαίσθητα σήματα σε ένα στρώμα και παχύ χαλκό για επίπεδο τροφοδοσίας σε άλλο.
Ε: Πώς επηρεάζει το πάχος του χαλκού τον σχεδιασμό εύκαμπτων PCB και εύκαμπτων κυκλωμάτων;
Α: Για εύκαμπτες πλακέτες, το λεπτότερο είναι καλύτερο — συνήθως χρησιμοποιούμε 0,5 oz ή 1 oz χαλκό. Ο παχύτερος χαλκός δεν λυγίζει καλά και μπορεί να σπάσει, οπότε τον αποφεύγουμε στις περισσότερες εύκαμπτες εφαρμογές.
Ε: Τι γίνεται αν έχω περίσσεια χαλκού στην PCB;
Α: Ναι, πράγματι. Αν χρησιμοποιήσετε μεγάλες συμπαγείς επικαλύψεις χωρίς σχεδιασμό, μπορεί να προκληθεί παραμόρφωση της πλακέτας κατά τη συναρμολόγηση ή ανομοιόμορφη θέρμανση. Προσπαθήστε πάντα να ισορροπήσετε το χαλκό σε όλα τα επίπεδα και χρησιμοποιήστε θερμικές ανακοπές όταν συνδέεστε με παδς.
Λοιπόν, στο τέλος της ημέρας, η επιλογή σας κατάλληλο πάχος χαλκού στο σχεδιασμό PCB έχει να κάνει με την ισορροπία.
Μένοντας στο τυποποιημένο 1 oz χαλκός είναι μια στέρεη και οικονομική επιλογή για περίπου το 90% των έργων. Αλλά όταν αντιμετωπίζετε σοβαρή ισχύ ή όταν τα πράγματα αρχίζουν να ζεσταίνονται, τότε προχωράτε σε πάχος χαλκού 2 oz ή ακόμη και πιο βαρύ χαλκό. Δεν πρόκειται μόνο για το να λειτουργεί —πρόκειται για το να είναι ασφαλές, αξιόπιστο και κατασκευασμένο για να διαρκέσει.
Πλακέτες χαλκού αποτελούν τη βάση όλων όσων κατασκευάζουμε ηλεκτρονικά. Το να κατανοήσεις πώς βάρος χαλκού , η διάταξη της πλακέτας και οι πραγματικές σου ανάγκες εναρμονίζονται μεταξύ τους, είναι αυτό που μετατρέπει ένα έργο από «λειτουργεί» σε «λειτουργεί άψογα».
Άρα, είτε απλώς προσπαθείς να αποφασίσεις ανάμεσα σε 1 oz έναντι 2 oz χαλκού , ή oz έναντι 2 oz χαλκού pcb , θυμήσου απλώς: άσε τους τυπικούς κανόνες και λίγη μαθηματική λογική να σε καθοδηγήσουν, και δεν μπορείς να κάνεις λάθος.