espesor de cobre de 1 oz | Espesor de PCB: La guía definitiva sobre pesos de cobre en PCB

Introducción

Entonces, ¿alguna vez te has preguntado por qué espesor de cobre de la PCB en una PCB realmente importa? ¿O tal vez estás intentando decidir entre usar cobre de 1 oz o de 2 oz para tu placa? Créeme, no eres el único. El espesor del cobre es uno de esos detalles básicos, pero algo confusos, en el diseño de PCB.

La elección entre cobre de 1 oz y 2 oz no se trata solo de cuánta potencia puede soportar tu placa. En realidad, afecta muchas otras cosas también, como garantizar la integridad de la señal, la resistencia de tu placa, su costo e incluso su vida útil.

En esta guía, desglosamos todo lo que necesita saber sobre el grosor del cobre en las PCB. Explicaremos qué significa exactamente 'grosor de cobre en onzas', por qué el cobre de 1 onza suele ser el estándar más común y cuándo conviene pasar al cobre de 2 onzas o incluso utilizar PCBs de cobre pesado. Revisaremos ejemplos prácticos, compartiremos algunos consejos internos de fabricación y agregaremos algunas tablas útiles para aclarar todo. Ya sea que solo esté haciendo prototipos o construyendo algo que deba manejar una potencia considerable, aquí encontrará todo lo que necesita.

Comprensión del Grosor del Cobre en PCB y el Peso del Cobre

Entonces, cuando hablamos del grosor del cobre en un grosor de cobre, básicamente nos referimos a la cantidad de cobre aplicada sobre el tablero para formar todas esas pequeñas pistas y pads. En la industria de PCB, normalmente no decimos simplemente 'milímetros'. En su lugar, usamos esta unidad tradicional: onzas por pie cuadrado, o 'oz' abreviado. Suena extraño, pero proviene literalmente del peso del cobre distribuido sobre un área determinada.

¿Qué es "Grosor de Cobre de 1 oz"?

• el grosor de cobre de 1 oz es adecuado para la mayoría de las rutas de señal y para una entrega moderada de potencia. Imagine una lámina de cobre que pesa exactamente una onza y tiene un tamaño de un pie por un pie. Eso es cobre de 1 oz.
• Si midiera el grosor de esa lámina, sería aproximadamente 35 micrones (o 35 micrómetros). Ese es el grosor estándar, el más común, que probablemente utiliza el 90 % de las placas de circuito existentes. Es perfecto para la mayoría de las señales comunes y una cantidad razonable de potencia.

¿Por qué usar onzas en lugar de simplemente indicar el grosor?

• Honestamente, es un poco un hábito de la industria que se ha mantenido desde los viejos tiempos. Antes era más fácil comprar y medir el cobre por peso.
• Lo bueno es que ahora todas las herramientas están configuradas para ello. Todas las calculadoras que indican qué ancho debe tener una pista para una determinada cantidad de corriente utilizan 'onzas'. Así que en realidad, ahora facilita la vida.
• Pero como diseñador, debes tener presentes ambos valores: el peso del cobre y el grosor real en mm, para que tus diseños y simulaciones sean precisos.

Espesor del cobre en el diseño de PCB: Los fundamentos

Por qué el espesor del cobre es crucial

El grosor del cobre básicamente establece las reglas sobre lo que tu placa puede o no puede hacer. Piénsalo así:

• Capacidad de conducción de corriente: Un cobre más grueso es como una carretera más ancha para la electricidad. Puede transportar mucha más corriente antes de comenzar a sobrecalentarse.
• Ancho de la pista de cobre: Si necesitas que una pista transporte una determinada cantidad de corriente, usar un cobre más grueso significa que puedes hacer esa pista más estrecha, ahorrando espacio en tu placa.
• Gestión térmica: El cobre es excelente para disipar el calor. Más cobre actúa como un disipador más grande, evitando que sus componentes sensibles se quemen.
• Resistencia mecánica: Un cobre más grueso hace que las pistas y orificios sean más resistentes, lo que significa que su placa tiene menos probabilidades de dañarse durante el ensamblaje, cuando los componentes se insertan y soldan.
• Fiabilidad bajo estrés: Cuando las condiciones son adversas, como picos de energía o cuando la placa se calienta y enfría constantemente, el cobre más grueso es más resistente. Tiene menos probabilidades de agrietarse, pelarse o quemarse.

Espesores estándar de cobre en la industria de PCB

Pesos estándar de cobre utilizados en la industria de PCB son típicamente 0.5 oz, 1 oz, 2 oz, 3 oz y 4 oz de cobre por pie cuadrado, con 1 oz de cobre siendo el estándar para la gran mayoría de los PCB.

Tabla de espesores típicos de cobre:

Tabla de espesor de cobre: Comparación entre PCBs de cobre de 1 oz y 2 oz

Una de las preguntas más comunes es la diferencia entre 1 oz y 2 oz de cobre en el diseño de PCB . A continuación, una comparación fácil de consultar:

¿1 oz o 2 oz: cuál debes elegir?

• cobre de 1 oz : Es tu opción ideal para tareas cotidianas — como la mayoría de los circuitos digitales, enrutamiento de señales y placas de baja potencia. Es ’el estándar por una razón.
• cobre de 2 oz : Interviene cuando las cosas se ponen serias — nosotros ’hablamos de alta potencia, corriente fuerte, o placas que generan mucho calor y necesitan una mejor disipación térmica.
• Cuando tu ’el comparando entre cobre de 1 oz y 2 oz , no ’pienses solo en la corriente. Pregúntate: ¿Cuánto espacio tengo? ¿Cuál es mi presupuesto? ¿Y qué tan delgadas deben ser mis pistas? Porque un cobre más grueso puede ahorrar espacio, pero podría costar más y limitar detalles finos. ’peso del cobre: Cobre de 1 oz frente a cobre de 2 oz en placas PCB

El impacto del peso del cobre en el diseño de placas PCB

El impacto del peso del cobre en el diseño de placas PCB

• el grosor de cobre de 1 oz es tu opción versátil. Es perfecto para la mayoría de las placas digitales, como tu Arduino o Raspberry Pi, y también es la mejor opción para pCB Flexible o cuando estás integrando muchos componentes en un espacio pequeño.
• espesor de cobre de 2 oz es tu especialista en potencia. Querrás esto para trabajos exigentes —cosas como circuitos de fuente de alimentación , sistemas de gestión de baterías, o circuitos que controlan motores.
• La Los PCBs de cobre típicamente , mientras que 1 oz es el valor predeterminado, la mayoría de los fabricantes facilitan bastante actualizar a 2 oz o incluso 3 oz de cobre para cobre pesado pCBs.

Diferencia de Espesor de Cobre en la Práctica

• Aquí está la mayor ventaja: al duplicar de 1 oz a 2 oz de grosor de cobre significa que puedes reducir a la mitad el ancho de una pista y aún así conducirá la misma cantidad de corriente. ¡Eso ahorra un espacio enorme en las rutas de potencia!
• Pero hay un inconveniente... a medida que aumenta el grosor del cobre cuando lo usas, las reglas del fabricante sobre tamaño mínimo de la característica ancho de pista y separación se vuelven mayores. Así que ahorras espacio en el ancho, pero podrías perder la capacidad de realizar detalles súper finos y de alta densidad.

Selección del Grosor Adecuado de Cobre en el Diseño de PCB -2

Consejos para Seleccionar el Peso de Cobre Correcto (continuación)

Analiza la Distribución Total de la Corriente

Utilice una calculadora en línea de anchos de pista para ver cuánta corriente transportará cada una. Debe adaptar su Espesor de cobre de la PCB a la corriente más alta; de lo contrario, sus pistas podrían sobrecalentarse o hacer que su voltaje caiga.

Evalúe el ancho de las pistas y el espacio disponible en la placa:

Si está integrando mucho en un área pequeña, cambiar de cobre de 1 oz a cobre de 2 oz es un movimiento clásico. Le permite usar pistas más delgadas para sus líneas de alta potencia, liberando espacio valioso para todo lo demás.

Considere el espesor de la placa y la disposición de capas:

• • Recuerda que la capa de cobre más gruesa añadir al total de su espesor de la placa . En placas complejas de múltiples capas, es común combinar diferentes opciones. Podrías utilizar diferentes espesores de cobre en onzas en las capas exteriores para señales delicadas y de alta velocidad, y luego usar cobre grueso de 2 onzas en una capa interna únicamente como plano de alimentación dedicado.

Evalúe las necesidades de gestión térmica:

El cobre es su disipador de calor integrado. Si estás construyendo algo como una matriz de LEDs brillantes o un circuito de alta potencia , utilizando placas de circuito impreso de cobre de 2 onzas pueden duplicar tu capacidad de enfriamiento y evitar que tus componentes se sobrecalienten.

Comprenda las implicaciones de ensamblaje y costos:

• • Aquí está el detalle: el cobre más grueso cuesta más. Usa más material base y es más difícil de grabar con precisión en la fábrica. Por lo tanto, pregúntate: ¿necesito cobre grueso en todas partes, o solo en algunos puntos clave? Mantener 1 onza como estándar en tu s peso estándar de cobre es mucho más barato y más fácil de fabricar.

Consulte las normas IPC:

Cuando tenga dudas, revise la Norma IPC-2221 es el libro de reglas de la industria que indica exactamente qué ancho debe tener una pista para una corriente y un peso de cobre determinados, de modo que sepa que su diseño es seguro y confiable.

Consejos de diseño de PCB para especificar y usar el grosor de cobre

Buenas prácticas para el grosor de cobre en el diseño de PCB

• Especifique el grosor de cobre terminado: Esto es muy importante. Cuando dice "cobre de 2 oz", aclare siempre si se refiere al grosor de la lámina inicial o al peso de cobre terminado después de todo el enchapado. Son diferentes, y debes asegurarte de que estés en la misma página.
• Relleno de Cobre para Tierra/Alimentación: No dejes grandes espacios vacíos en tu placa. Rellena esas áreas con cobre conectado a tierra. Esto te proporciona una conexión a tierra muy sólida y actúa como un disipador de calor integrado.
• Usa Rutas Paralelas: Si tienes un camino de corriente muy alta, en lugar de hacer una sola ruta gigante y extremadamente ancha, intenta dividirla en varias rutas más pequeñas y paralelas. Es más confiable y distribuye mejor el calor.
• Implementa Vías Térmicas: ¿Tienes un componente caliente? Coloca varias vías pequeñas (que llamamos vías térmicas) justo debajo de su pad térmico. Esto básicamente crea una autopista para transferir el calor hacia las capas internas o la parte inferior de la placa.
• Plaqueado de Borde y Cobre Expuesto: Para placas de alta frecuencia complicadas, puedes agregar cobre plaqueado en el borde de la placa o dejar expuesto el cobre en ciertos puntos. Esto puede ayudar a proteger contra interferencias electromagnéticas (EMI).
• El grosor del cobre es típicamente: He aquí la regla de oro: quédate simplemente con el estándar el grosor de cobre de 1 oz a menos que tengas una muy buena razón —como una gran cantidad de calor o una corriente masiva —para usar un grosor mayor. Es más económico, más fácil de fabricar y funciona para el 90 % de todos los diseños .

Fabricación de PCB: Lámina de Cobre, Galvanizado y Normas

Cómo se logra el grosor de la lámina de cobre

Primero, comienzan con láminas delgadas de Láminas de cobre y las laminan sobre el circuito base. Esto te da tu capa base —su peso inicial, como 1 oz.

Luego, utilizan este Revestimiento de cobre proceso para acumular cobre en puntos específicos, especialmente dentro de los orificios (esos son los vias). Esto hace que las conexiones a través del tablero sean mucho más fuertes y puede aumentar el grosor general en ciertas áreas.

Grosor estándar de cobre para la mayoría de los PCB es de 1 oz de cobre en todas partes. Pero si especifica cobre de 2 oz , lo recubrirán hasta alcanzar ese objetivo. Y durante todo el proceso, verifican constantemente el grosor para asegurarse de que cumpla con las especificaciones.

Implicaciones para el ensamblaje de PCB

¡El cobre más grueso es difícil de soldar! Debido a que absorbe calor, el ensamblador podría tener que usar productos químicos más fuertes y aumentar la temperatura de soldadura para obtener una buena unión.

Aquí está el problema: ese calor adicional puede ser riesgoso. Podría terminar dañando las pistas más delgadas y delicadas en otras partes del tablero.

Así que mi consejo número uno: si su tablero combina diferentes grosores de cobre, debe informar a su ensamblaje de PCB casa con antelación. Avísales para que puedan ajustar su proceso y no cocinar accidentalmente tu diseño.

Preguntas frecuentes (FAQ) sobre el grosor del cobre en el diseño de PCB

P: ¿Cuáles son las principales ventajas del cobre de 1 oz frente al cobre de 2 oz en el diseño de PCB?

R: Piensa en el cobre de 1 oz como tu opción habitual — tI ’es más económico, funciona muy bien para la mayoría de aplicaciones digitales y te permite hacer trazas muy finas. Elegirías ’cuando necesitas mover más potencia, manejar mejor el calor o simplemente deseas que la placa sea más resistente en zonas como los conectores de alimentación. cobre de 2 oz cuando necesitas mover más potencia, manejar mejor el calor o simplemente deseas que la placa sea más resistente en zonas como los conectores de alimentación.

P: ¿Cómo sé si necesito un cobre más grueso?

R: Si haces los cálculos con una herramienta de ancho de traza y ves que tus trazas de 1 oz se sobrecalentarían o tendrían una caída de voltaje excesiva, es ’momento de considerar el cobre de 2 oz. Además, si tu placa se calienta durante el funcionamiento — confía en tu instinto (y en las matemáticas) y elige un grosor mayor.

P: ¿Cuál es el grosor estándar de cobre para las capas externas del PCB?

R: La mayoría de las placas utilizan 1 oz, pero si ’estás construyendo algo que requiere mucha potencia, 2 oz también es muy común para las capas externas. Para aplicaciones realmente exigentes, algunos diseños usan incluso grosores mayores.

P: ¿Puedo mezclar grosores de cobre en placas multicapa?

R: ¡Absolutamente! De hecho, es bastante habitual en placas multicapa. Puedes tener cobre delgado para señales sensibles en una capa y cobre grueso para un plano de alimentación en otra.

P: ¿Cómo afecta el grosor del cobre al diseño de PCB flexible y circuitos flexibles?

R: En los PCB flexibles, cuanto más delgado mejor; normalmente usamos cobre de 0,5 oz o 1 oz. El cobre más grueso no se dobla bien y puede agrietarse, por lo que se evita en la mayoría de aplicaciones flexibles.

P: ¿Qué hago si tengo exceso de cobre en mi PCB?

A: Sí, en realidad. Si colocas rellenos sólidos grandes sin planificación, puede hacer que la placa se deforme durante el ensamblaje o causar un calentamiento desigual. Siempre intenta equilibrar el cobre entre las capas y utiliza relief térmicos al conectar con pads.

Conclusión: La importancia de la selección adecuada del peso de cobre

Entonces, al final del día, elegir tu espesor de cobre apropiado en el diseño de PCB es todo una cuestión de equilibrio.

Mantenerse con el estándar cobre de 1 oz es una opción sólida y que ahorra dinero para aproximadamente el 90 % de los proyectos. Pero cuando estás manejando potencias elevadas o las cosas empiezan a calentarse, es ahí cuando debes pasar a espesor de cobre de 2 oz o incluso cobre más pesado. No se trata solo de hacer que funcione —se trata de hacerlo seguro, confiable y duradero.

PCBs de cobre son la base de todo lo que construimos electrónicamente. Comprender cómo peso del cobre , la configuración de capas del circuito y sus necesidades reales encajan entre sí es lo que lleva un proyecto de "funciona" a "funciona realmente bien."

Así que, ya sea que esté tratando de decidir entre 1 oz vs 2 oz de cobre , o oz vs 2 oz de cobre en pcb , recuerde simplemente: deje que las reglas estándar y un poco de matemáticas lo guíen, y realmente no puede equivocarse.