spessore del rame da 1 oz | Spessore della PCB: La guida definitiva ai pesi del rame per PCB

Introduzione

Allora, ti è mai capitato di chiederti perché pCB copper thickness è effettivamente importante? O forse stai cercando di decidere se utilizzare rame da 1 oz o da 2 oz per la tua scheda? Credimi, non sei il solo. Lo spessore del rame è uno di quei dettagli fondamentali, ma un po' confusi, nella progettazione delle PCB.

La scelta tra rame da 1 oz e da 2 oz non riguarda soltanto quanta potenza può sopportare la tua scheda. Influisce infatti su molte altre cose, come la garanzia dell'integrità del segnale, la robustezza della scheda, il costo e persino la sua durata.

In questa guida, analizziamo tutto ciò che devi sapere sullo spessore del rame nei pcb. Spiegheremo cosa significa esattamente 'spessore del rame in once', perché lo spessore da 1 oncia è solitamente lo standard più utilizzato e quando conviene passare a uno spessore da 2 once o addirittura adottare pcb con rame pesante. Illustreremo esempi pratici, condivideremo alcuni consigli produttivi interni e includeremo tabelle utili per chiarire ogni aspetto. Che tu stia realizzando un prototipo o costruendo un dispositivo che deve gestire potenze elevate, siamo qui per supportarti.

Comprensione dello spessore del rame nei PCB e del peso del rame

Quindi, quando parliamo dello spessore del rame in un circuito stampato, stiamo essenzialmente parlando di quanto rame viene applicato sul circuito per creare tutti quei piccoli tracciati e pad. Nel settore dei PCB, di solito non usiamo semplicemente i 'millimetri'. Invece, utilizziamo un'unità tradizionale: once per piede quadrato, abbreviata in 'oz'. Può sembrare strano, ma deriva letteralmente dal peso del rame distribuito su una certa area.

Cos'è lo "Spessore del Rame da 1 oz"?

• lo spessore del rame da 1 oz è adatto alla maggior parte dei percorsi di segnale e per una trasmissione di potenza moderata. Immaginate una lamina di rame che pesa esattamente un'oncia e ha dimensioni di un piede per un piede. Questo è lo spessore del rame da 1 oz.
• Se misuraste lo spessore di tale lamina, sarebbe di circa 35 micron (o 35 micron). Questo è lo spessore standard, quello più utilizzato, che probabilmente si trova nel 90% dei circuiti stampati oggi disponibili. È perfetto per la maggior parte dei segnali normali e per una quantità decente di potenza.

Perché usare le once invece dello spessore diretto?

• Onestamente, è un po' un'abitudine del settore che si è mantenuta dai vecchi tempi. Allora era più semplice acquistare e misurare il rame in base al peso.
• La cosa positiva è che ora tutti gli strumenti sono configurati per questo sistema. Tutte le calcolatrici che indicano la larghezza da assegnare a una pista per una certa quantità di corrente utilizzano l'unità 'oz'. Quindi, in realtà, oggi semplifica il lavoro.
• Ma come progettista, devi avere ben chiari entrambi i valori: il peso del rame e lo spessore effettivo in mm, in modo che i tuoi progetti e le simulazioni siano precisi.

Spessore del Rame nel Design dei PCB: Le Basi

Perché lo Spessore del Rame è Fondamentale

Lo spessore del rame stabilisce fondamentalmente i limiti delle prestazioni della tua scheda. Pensala così:

• Capacità di conduzione della corrente: Uno spessore maggiore di rame è come un'autostrada più larga per l'elettricità. Può trasportare molta più corrente prima di surriscaldarsi.
• Larghezza della pista di rame: Se hai bisogno che una pista trasporti una certa quantità di corrente, utilizzare un rame più spesso ti permette di renderla più stretta, risparmiando spazio sulla scheda.
• Gestione termica: Il rame è ottimo nell'estrarre il calore. Più rame equivale a un dissipatore più grande, proteggendo i componenti sensibili dal surriscaldamento.
• Resistenza meccanica: Un rame più spesso rende pad e fori più resistenti, il che significa che la scheda ha meno probabilità di subire danni durante l'assemblaggio, quando i componenti vengono inseriti e saldati.
• Affidabilità sotto stress: Quando le condizioni peggiorano — ad esempio in caso di picchi di tensione o quando la scheda si riscalda e si raffredda continuamente — il rame più spesso è più resistente. Ha minore probabilità di creparsi, staccarsi o bruciarsi.

Spessori standard del rame nell'industria PCB

Pesaggi standard del rame utilizzati nell'industria PCB sono tipicamente 0,5 oz, 1 oz, 2 oz, 3 oz e 4 oz di rame per piede quadrato, con 1 oz di rame che è lo standard per la stragrande maggioranza delle PCB.

Tabella degli spessori tipici del rame:

Tabella dello spessore del rame: Confronto tra PCB con rame da 1 oz e da 2 oz

Una delle domande più frequenti riguarda la differenza tra rame da 1 oz e da 2 oz nella progettazione di PCB . Ecco un confronto facile da consultare:

1 oz vs 2 oz: Quale scegliere?

• rame da 1 oz : È la scelta ideale per utilizzi quotidiani — come la maggior parte dei circuiti digitali, instradamento segnali e schede a bassa potenza. È ’lo standard per una ragione.
• rame da 2 oz : Interviene quando le cose si fanno serie — noi ’stiamo parlando di alta potenza, corrente elevata o schede che si surriscaldano e necessitano di una migliore dissipazione del calore.
• Quando tu ’ri confronto tra rame da 1 oz e 2 oz , non ’pensare solo alla corrente. Chiediti: Quanto spazio ho a disposizione? Qual è il mio budget? E quanto piccole devono essere le mie piste? Perché un rame più spesso può risparmiare spazio ma potrebbe costare di più e limitare i dettagli fini. ’pensare solo alla corrente. Chiediti: Quanto spazio ho a disposizione? Qual è il mio budget? E quanto piccole devono essere le mie piste? Perché un rame più spesso può risparmiare spazio ma potrebbe costare di più e limitare i dettagli fini.

Peso del Rame: PCB con Rame da 1 oz vs 2 oz

L'impatto del peso del rame sulla progettazione dei PCB

• lo spessore del rame da 1 oz è la soluzione universale. È perfetto per la maggior parte delle schede digitali, come Arduino o Raspberry Pi, ed è anche la scelta migliore per pCB Flessibile o quando stai inserendo molti componenti in uno spazio ridotto.
• spessore del rame da 2 oz è il tuo specialista dell'alimentazione. Lo vorrai per i lavori più impegnativi —cose come circuiti di alimentazione , sistemi di gestione delle batterie, o circuiti per il pilotaggio di motori.
• La I pcb in rame tipicamente , mentre 1 oz è il valore predefinito, la maggior parte dei produttori rende abbastanza semplice passare a uno spessore di rame da 2 oz o persino 3 oz per rame pesante pCBs.

Differenza di spessore del rame nella pratica

• Ecco il vantaggio principale: raddoppiare da 1 oz a 2 oz di spessore del rame significa che puoi dimezzare la larghezza di una pista e questa trasporterà comunque la stessa quantità di corrente. Un enorme risparmio di spazio per i percorsi di alimentazione!
• Ma c'è un inconveniente... poiché lo spessore del rame aumenta . Quando lo si utilizza, le regole del produttore relative a dimensione minima della caratteristica larghezza della traccia e distanza tra tracce diventano più ampie. Quindi si risparmia spazio sulla larghezza, ma si potrebbe perdere la possibilità di realizzare dettagli molto fini e ad alta densità.

Scelta dello Spessore Appropriato del Rame nella Progettazione di PCB -2

Suggerimenti per la Selezione del Peso del Rame Corretto (continua)

Analizzare la Distribuzione Totale della Corrente:

Utilizza un calcolatore online della larghezza delle piste per verificare quanta corrente trasporterà ciascuna pista. È necessario adattare lo spessore del rame del tuo PCB copper thickness alla corrente più elevata, altrimenti le tue piste potrebbero surriscaldarsi o causare una caduta di tensione.

Valuta la larghezza delle piste e lo spazio disponibile sul circuito:

Se stai inserendo molti componenti in un'area ridotta, passare da rame da 1 oz a rame da 2 oz è una soluzione classica. Ti permette di utilizzare piste più sottili per le linee ad alta potenza, liberando spazio prezioso per tutto il resto.

Considera lo spessore del circuito e la struttura a strati:

• • Ricorda che la strato di rame più spesso aggiungere all'insieme dello spessore del tuo board thicknes . In schede complesse a più strati, è comune combinare diversi spessori. Potresti utilizzare spessori di rame diversi in once nei layer esterni per segnali delicati ad alta velocità, e poi usare rame spesso, da 2 once, in un layer interno come piano di alimentazione dedicato.

Valutare le esigenze di gestione termica:

Il rame è il tuo dissipatore integrato. Se stai realizzando qualcosa come un array di LED luminosi o dei circuiti ad alta potenza , utilizzando schede pcb con rame da 2 once possono raddoppiare la capacità di raffreddamento e salvaguardare i componenti dal surriscaldamento.

Comprendere le implicazioni relative all'assemblaggio e ai costi:

• • Ecco il punto critico: il rame più spesso costa di più. Richiede più materiale grezzo ed è più difficile da incidere con precisione in fabbrica. Quindi chiediti: ho bisogno di rame spesso in tutta la scheda, oppure solo in alcuni punti chiave? Mantenere lo spessore da 1 oncia nella maggior parte della scheda peso standard del rame è molto più economico e semplice da produrre.

Fare riferimento agli standard IPC:

In caso di dubbio, consultare lo standard IPC-2221 è il manuale di settore che indica esattamente quanto deve essere larga una pista per una determinata corrente e peso del rame, in modo da garantire che il tuo progetto sia sicuro e affidabile.

Consigli per la progettazione PCB: Specificare e utilizzare lo spessore del rame

Best practice per lo spessore del rame nel layout PCB

• Specificare lo spessore finale del rame: Questo è fondamentale. Quando si dice "rame da 2 once", chiarire sempre se ci si riferisce allo spessore della lamina iniziale o allo spessore finale dopo il processo produttivo. peso del rame finito dopo tutta la metallizzazione. Sono diversi, e devi assicurarti di essere sulla stessa lunghezza d'onda.
• Riempimento in Rame per Massa/Alimentazione: Non lasciare grandi spazi vuoti sulla tua scheda. Riempi queste aree con rame collegato alla massa. Questo ti fornisce una connessione a massa estremamente solida e funge da dissipatore di calore integrato.
• Utilizza Tracce in Parallelo: Se hai un percorso ad altissima corrente, invece di realizzare una singola traccia gigantesca e molto larga, prova a suddividerla in alcune tracce più piccole disposte in parallelo. È più affidabile e distribuisce meglio il calore.
• Implementa Vias Termici: Hai un componente surriscaldato? Inserisci un gruppo di piccoli vias (chiamati vias termici) proprio sotto il pad termico del componente. Ciò crea praticamente un'autostrada per convogliare il calore verso i layer interni o il fondo della scheda.
• Placcatura ai Margini ed Esposizione del Rame: Per schede ad alta frequenza complesse, puoi aggiungere placcatura in rame sul bordo della scheda o lasciare il rame esposto in determinate posizioni. Questo può aiutare a schermare dalle interferenze elettromagnetiche (EMI).
• Lo spessore del rame è tipicamente: Ecco la regola d'oro: attenersi allo standard lo spessore del rame da 1 oz a meno che non si abbia una buona ragione —come un'elevata dissipazione termica o correnti molto elevate —per aumentare lo spessore. È più economico, più facile da produrre e funziona per il 90% di tutti i progetti .

Produzione di PCB: Foglio di Rame, Placcatura e Standard

Come si ottiene lo spessore del foglio di rame

Innanzitutto, si parte da sottili fogli di Fogli di rame e li si laminano sul circuito nudo. Questo fornisce lo strato di base —il peso iniziale, come ad esempio 1 oz.

Successivamente, utilizzano questo Placcatura in rame processo per accumulare rame in punti specifici, specialmente all'interno dei fori (che sono i vias). Ciò rende le connessioni attraverso la scheda molto più resistenti e può aumentare lo spessore complessivo in determinate aree.

Spessore standard del rame per la maggior parte delle PCB è di 1 oz di rame ovunque. Ma se si specifica rame da 2 oz , verrà depositato uno strato di rame aggiuntivo fino al raggiungimento dell'obiettivo. Durante tutto il processo, viene costantemente controllato lo spessore per assicurarsi che sia conforme alle specifiche.

Implicazioni per l'assemblaggio PCB

Il rame spesso è difficile da saldare! Poiché assorbe calore, l'assemblatore potrebbe dover usare prodotti chimici più aggressivi e aumentare la temperatura di saldatura per ottenere un giunto solido.

Ecco l'inghippo: l'eccesso di calore può essere rischioso. Potrebbe danneggiare le tracce più sottili e delicate presenti in altre parti della scheda.

Quindi ecco il mio consiglio principale? Se la tua scheda combina pesi diversi di rame, devi comunicarlo al tuo assemblaggio di PCB casa con anticipo. Avvisali in modo che possano adeguare il loro processo e non rischiare di compromettere involontariamente il tuo progetto.

Domande frequenti (FAQ) sullo spessore del rame nella progettazione di PCB

D: Quali sono i principali vantaggi del rame da 1 oz rispetto a quello da 2 oz nella progettazione di PCB?

R: Pensa al rame da 1 oz come alla soluzione standard — esso ’è più economico, funziona bene per la maggior parte dei circuiti digitali e ti permette di realizzare tracce molto sottili. Lo ’sceglieresti rame da 2 oz quando devi gestire potenze maggiori, dissipare meglio il calore o semplicemente vuoi un circuito più robusto, specialmente intorno a connettori di alimentazione.

D: Come faccio a sapere se ho bisogno di un rame più spesso?

R: Se effettuando i calcoli con un calcolatore della larghezza delle piste noti che quelle da 1 oz si surriscalderebbero o avrebbero una caduta di tensione eccessiva, è ’il momento di considerare il rame da 2 oz. Inoltre, se la scheda si riscalda durante il funzionamento — segui il tuo istinto (e la matematica) e opta per uno spessore maggiore.

D: Qual è lo spessore standard del rame per gli strati esterni del PCB?

R: La maggior parte delle schede utilizza 1 oz, ma se ’stai realizzando un dispositivo ad alto consumo, 2 oz è molto comune anche per gli strati esterni. Per applicazioni davvero impegnative, alcuni progetti prevedono spessori ancora maggiori.

D: Posso utilizzare spessori diversi di rame nei PCB multistrato?

R: Assolutamente sì! È anzi piuttosto comune nei PCB multistrato. Si può avere rame sottile per segnali sensibili su un livello e rame spesso per un piano di alimentazione su un altro.

D: Come influisce lo spessore del rame sulla progettazione di PCB flessibili e circuiti flessibili?

R: Per i PCB flessibili, è preferibile uno spessore ridotto — di solito si utilizza rame da 0,5 oz o 1 oz. Il rame più spesso si piega male e può rompersi, quindi viene evitato nella maggior parte delle applicazioni flessibili.

D: Cosa succede se ho troppo rame sulla mia PCB?

A: Sì, esatto. Se si applicano grandi aree di rame solido senza pianificazione, si può causare la deformazione della scheda durante l'assemblaggio o un riscaldamento non uniforme. Cerca sempre di bilanciare il rame tra i vari strati e utilizza le zone termiche quando ti connetti ai pad.

Conclusione: L'importanza della corretta scelta del peso del rame

Quindi, alla fine della giornata, scegliere il proprio spessore del rame appropriato nella progettazione di PCB è tutta una questione di equilibrio.

Rimanere sullo standard rame da 1 oz è una scelta solida ed economica per circa il 90% dei progetti. Ma quando si ha a che fare con potenze elevate o quando le cose cominciano a surriscaldarsi, è il momento di passare a spessore del rame da 2 oz o addirittura a rame più pesante. Non si tratta solo di farlo funzionare —si tratta di renderlo sicuro, affidabile e costruito per durare.

PCB in rame sono il fondamento di tutto ciò che costruiamo in campo elettronico. Capire come peso del rame , la struttura del circuito stampato e le tue esigenze reali si integrano tra loro è ciò che trasforma un progetto da "funziona" a "funziona alla perfezione."

Quindi, che tu stia semplicemente cercando di scegliere tra 1 oz vs 2 oz di rame , o oz vs 2 oz di rame pcb , ricorda soltanto: lascia che le regole standard e un po' di matematica siano la tua guida, e non potrai sbagliare.