עובי נחושת 1 אונס | עובי PCB: המדריך האולטימטיבי למשקלים של נחושת ב-PCB

הקדמה

אז, האם אי פעם תהיתם למה עובי הנחושת ב-PCB בקרבת שלט מעגלים ממש חשוב? או אולי אתם מנסים להחליט בין שימוש בנחושת של 1 אונס או 2 אונס לשלט שלכם? האמין לי, אינכם היחידים. עובי הנחושת הוא אחד מאותם פרטים בסיסיים – אבל די מבלבלים – בעיצוב PCB.

הבחירה בין נחושת של 1 אונס ל-2 אונס אינה רק עניין בכמה חשמל השלט יכול לספוג. זה בעצם משפיע על הרבה דברים אחרים – כמו שמירה על שלמות האות, כמה עמיד השלט, מהו המחיר, ואפילו כמה זמן הוא יחזיק.

במדריך זה נסביר לכם את כל מה שצריך לדעת על עובי נחושת בלוחות פסיביים (PCB). נפרט מה בעצם אומר המונח 'עובי נחושת באונס', למה לרוב בוחרים בעובי של אונס אחד כתקן, ומתי כדאי להגביר לעובי של שני אונס – או אפילו לבחור בלוחות עם נחושת כבדה. נציג דוגמאות מחיי היום-יום, נשתף טיפים מתחום הייצור ונצרף תרשימים עוזרים להבהרת החומר. בין אם אתם עושים דגמי ניסוי או בונים משהו שאמור לעמוד בזרם חשמלי חזק – אנחנו דואגים לכם.

הבנת עובי הנחושת ב-PCB ומשקל הנחושת

אז, כשמדברים על עובי נחושת בלוחות פסיביים, מדובר בעצם בכמות הנחושת שמופזרת על הלוח כדי ליצור את כל הטרaces והפדים הקטנים. בתעשיית ה-PCB, בדרך כלל לא משתמשים במילימטרים. במקום זאת, משתמשים ביחידה ישנה: אונקיות לרגל רבועה, או 'oz' לקיצור. זה נשמע מוזר, אבל זה בא באופן מילולי ממשקל הנחושת שהופזר על שטח נתון.

מהו "עובי נחושת של 1 אונקייה"?

• עובי נחושת של 1 אונקייה מתאים לרוב הדרכים להובלת אותות ולתאוצה מתונה. דמיינו גיליון נחושת שמשקלו אונקיה אחת בדיוק וגודלו רגל אחת על רגל אחת. זהו עובי נחושת של 1 אונקייה.
• אם תמדודו את עובי הגיליון הזה, הוא יהיה בערך 35 מיקרון (או 35 מיקרון). זהו העובי הסטנדרטי, המועדף, לכ-90% מלוחות המעגלים החיצוניים. הוא מושלם להובלת אותות רגילים ולבניית מערכת עם כמות סבירה של חשמל.

למה להשתמש באונקיות ולא פשוט בעובי?

• בכנות, זו קצת הרגל של הענף שנשאר מהימים הקדומים. בעבר היה קל יותר לקנות ולמדוד נחושת לפי משקל.
• הדבר המגניב הוא שכיום כל הכלים של כולם מכוילים לזה. כל המחשבונים שמודיעים לך מה הרוחב הנדרש למסלול כדי לשאת כמות מסוימת של זרם משתמשים ביחידות של 'אונס'. לכן, כיום זה למעשה מקל על החיים.
• אבל כמעצב, עליכם לשאוב את שני המספרים בראש – משקל הנחושת והעובי בפועל במילימטרים – כדי שהעיצובים והסימולציות שלכם יהיו מדויקים.

עובי נחושת בעיצוב PCB: היסודות

למה עובי הנחושת חשוב

אז, עובי הנחושת קובע בעצם את הכללים למה שהלוח שלכם יכול או לא יכול לעשות. חישבו על זה כך:

• קיבולת העברת זרם: נחושת עבה יותר היא כמו כביש רחב יותר לאלקטרicit. היא יכולה לשאת הרבה יותר זרם לפני שתתחיל להתחמם.
• רוחב מסלול נחושת: אם אתם צריכים שמסלול יעבור כמות מסוימת של זרם, שימוש בנחושת עבה יותר מאפשר לכם לעשות את המסלול צר יותר, וכך לחסוך במרחב על הלוח.
• ניהול חום: נחושת טובה מאוד בפיזור חום. יותר נחושת פועלת כמו רדיатор גדול יותר, שמונע מהרכיבים הרגישים שלכם לבעור.
• עוצמת מכנית: נחושת עבה יותר עשויה את הפדים והחורים חסונים יותר, מה שאומר שהלוח שלכם פחות ייפגע במהלך התהליך של הרכבה, כשמרכיבים מוכנסים ולחוטים.
• אמינות תחת לחץ: כשיש תנאים קיצוניים—כמו הצלבות של חשמל, או לוח שמחמם ו nguר כל הזמן—נחושת עבה יותר עמידה יותר. היא פחות נוטה לסתור, להתנתק או לבעור.

עובי נחושת סטנדרטי בתעשיית לוחות מעגלים מודפסים (PCB)

משקל נחושת סטנדרטי המשומש בתעשיית ה-PCB הוא לרוב 0.5 אונס, 1 אונס, 2 אונס, 3 אונס ו-4 אונס נחושת לאינץ' רבוע, כאשר 1 אונס נחושת הוא הסטנדרט לרוב המajority המכרעת של לוחות PCB.

טבלת עובי נחושת טיפוסי:

טבלת עובי נחושת: השוואה בין PCBs עם 1 אונקיה מול 2 אונקיות נחושת

אחת השאלות הנפוצות ביותר היא ההבדל בין נחושת של 1 אונקיה ו-2 אונקיות בעיצוב PCB . להלן השוואה נוחה להתייחסות:

1 אונקיה לעומת 2 אונקיות: מה לבחור?

• נחושת של 1 אונקיה : זה הפתרון שלך לשימוש יומיומי במשהו — כמו מעגלים דיגיטליים רבים, ניתוב אותות ולוחות עם צריכת הספק נמוכה. זה ’התקן הסטנדרטי מסיבה מסוימת.
• נחושת 2 oz : זה נכנסת לפעולה כשדברים הופכים רציניים — אנחנו ’אנו מדברים על הספק גבוה, זרם חזק, או לוחות שמחממים וצריכים פיזור חום טוב יותר.
• כשאתה ’ר השוואה בין נחושת 1 oz ל-2 oz , אל ’ת חושב רק על זרם. שאל את עצמך: כמה מקום יש לי? מה התקציב שלי? וכמה צריכות להיות הקווים שלי? כי נחושת עבה יותר יכולה לחסוך מקום אבל עלולה לעלות יותר ולהגביל פרטים עדינים. ’האם

משקל נחושת: 1 אונקיה לעומת 2 אונקיות של נחושת ב-PCB

ההשפעה של משקל הנחושת על עיצוב PCB

• עובי נחושת של 1 אונקיה הוא הפתרון האוניברסלי. הוא מושלם לרוב הלוחות הדיגיטליים, כמו ה-Arduino או ה-Raspberry Pi, והוא גם הבחירה הטובה ביותר עבור pCB גמיש או כשאתם מקבצים הרבה רכיבים במרחב קטן.
• עובי נחושת של 2 אונקיות הוא המומחה לכוח. תרצו בו עבור המשימות הקשות —דברים כמו מעגלי ספק כוח , מערכות ניהול סוללות, או מעגלים שמונעים מנועים.
• ה לוחות פחמן נחושת בדרך כלל , בעוד ש-1 אונס הוא ברירת המחדל, רוב היצרנים מקילים מאוד על שדרוג ל-2 אונס או אפילו 3 אונס נחושת עבור נחושת כבדה لوحות פחמן.

הפרש עובי הנחושת בפועל

• היתרון הגדול ביותר: הכפלה מ-1 אונס ל-2 עובי נחושת באונס משמעו שניתן לחצוץ את רוחב הטרס ולהמשיך לשאת את אותו כמות זרם. זה חוסך מקום עצום במסלולי חשמל!
• אבל יש תקלה... ככל שעובי הנחושת גדל עובי הנחושת גדל . כשאתה משתמש בו, חוקי רוחב הפסים וה khoảngים של היצרן הופכים גדולים יותר. אז, אתה חוסך שטח ברוחב, אך עלול להפסיד את היכולת לבצע פרטים עדינים במיוחד בצפיפות גבוהה. גודל מינימלי של תכונה כאשר אתה משתמש בו, חוקי רוחב הפסים וה khoảngים של היצרן הופכים גדולים יותר. אז, אתה חוסך שטח ברוחב, אך עלול להפסיד את היכולת לבצע פרטים עדינים במיוחד בצפיפות גבוהה.

בחירת עובי נחושת מתאים בעיצוב PCB -2

טיפים לבחירת משקל נחושת נכון (המשך)

נתח את התפלגות הזרם הכוללת:

השתמש במחשבון רוחב פס מקוון כדי לראות כמה זרם כל פס יוביל. עליך להתאים את עובי הנחושת ב-PCB לזרם הגבוה ביותר, אחרת הפסים שלך עלולים להתחמם או לגרום לירידת מתח.

הערכת רוחב הפס והשטח על הלוח:

אם אתה מקבץ הרבה מאוד בתוך שטח קטן, המעבר מ נחושת של 1 אונקיה ל נחושת 2 oz זו צעד קלאסי. זה מאפשר לך להשתמש בפסים דקים יותר עבור קווי הכוח הגבוה, ולשחרר שטח יקר לכל היתר.

שקול עובי לוח ומבנה השכבות:

• • זכור, שכבה עבה יותר של נחושת שכבה עבה יותר של נחושת מוסיפה לעובי הכולל של הלוח שלך עובי הלוח . בלוחות מורכבים, עם שכבות רבות, נפוץ לערבב ולאחד. ייתכן שתשתמש עוביי נחושת שונים באונקיות על השכבות החיצוניות עבור אותות עדינים ומהירים, ואז תשתמש בנחושת עבה בגודל 2 אונקיות בשכבה פנימית כמישור כוח מخصص.

העריך את צורכי ניהול החום:

נחושת היא המבנה הפנימי שלך לפיזור חום. אם אתם בונים משהו כמו מערך לדים בהיר או מעגלים בעלי הספק גבוה , תוך שימוש לוחות פלטת נחושת של 2 אונקיות יכולים להכפיל את היכולת לקרר ולשמור על הרכיבים מלהתחמם עד לנזק.

הבינו את ההרכבה וההשלכות על העלות:

• • הנה הנוקד: נחושת עבה יותר עולה יותר. היא משתמשת בחומר גלם נוסף והיא קשה יותר למפען לחפור בצורה מדויקת. לכן, שאלו את עצמכם: האם אני צריך נחושת עבה בכל מקום, או רק בכמה מקומות מרכזיים? שימוש ב-1 אונקיה כמשקל נחושת סטנדרטי משקל נחושת סטנדרטי זול בהרבה וקל יותר לייצור.

הפנו לתקני IPC:

כאשר יש ספק, בדקו את תקן IPC-2221 . זהו הספר הכחול של התעשייה שמראה בדיוק מהו הרוחב הדרוש למסלול עבור זרם ועובי נחושת נתונים, כדי שתדעו שהתכנון שלכם הוא בטוח ואמין.

טיפים לתכנון PCB להגדרת ושימוש בעובי נחושת

שיטות עבודה מומלצות לעובי נחושת בתכנון PCB

• ציין עובי נחושת סופי: זה חשוב מאוד. כשאומרים "2 אונקיות נחושת", חשוב להבהיר אם הכוונה לעובי הנייר ההתחלתי או ל משקל הנחושת הסופי לאחר כל הכספה. הם שונים, וחשוב לוודא שאתם באותו עמוד.
• מילוי נחושת לאדמה/כוח: אל תשאירו מקומות ריקים גדולים על הלוח. מלאו את האזורים האלה בanches נחושת המחוברים לאדמה. זה י bronz לכם חיבור אדמה יציב במיוחד ויפעיל כמו רדיאטור מובנה.
• השתמש במעברים מקבילים: אם יש לכם מסלול עם זרם גבוה מאוד, במקום ליצור מעבר רחב וגדול במיוחד, נסו לחלק אותו לכמה מעברים קטנים ומקבילים. זה יותר מהימן ופיזור החום ממנו טוב יותר.
• יישם חורי שילוט תרמיים: יש רכיב חם? הוסיפו קבוצה של חורים קטנים (שנקראים לנו חורי שילוט תרמיים) ממש מתחת לפלטת התרמול שלו. זה יוצר כביש מהיר שמעביר את החום לשכבות הפנימיות או לתחתית הלוח.
• ציפוי קצה והצגת נחושת: עבור לוחות בעלי תדר גבוה קשים, ניתן להוסיף ציפוי נחושת על קצה הלוח או להשאיר נחושת חשופה בנקודות מסוימות. זה יכול לעזור להגן על המערכת מפני הפרעות אלקטרומגנטיות (EMI).
• עובי הנחושת הוא בדרך כלל: הנה הכלל הזהב: פשוט דבקו בערכים סטנדרטיים עובי נחושת של 1 אונקיה אלא אם יש לכם סיבה טובה באמת —כמו הרבה חום או זרם עצום —ללכת בעובי גדול יותר. זה זול יותר, קל יותר לייצור, ועובד עבור 90% מהעיצובים. .

ייצור PCB: פולי נחושת, ציפוי ותקנים

איך מ log עובי של פול נחושת

ראשית, מתחילים עם דפים דקים של פולי נחושת ומלפפים אותם על הלוח הלא מצופח. זה נותן לך את השכבה הבסיסית —המשקל ההתחלתי, כמו אונס 1.

אחר כך, משתמשים ב תהליך ציפוי נחושת כדי להגביר את הנחושת בנקודות מסוימות, במיוחד בתוך החורים (אלו הם ה-Vias). זה מقوي את החיבורים דרך הלוח ויכול להגביר את העובי הכולל באזורים מסוימים.

עובי נחושת סטנדרטי למרבית לוחות המעגלים המודפסים הוא נחושת של 1 אונס בכל מקום. אך אם תציינו נחושת 2 oz , הם יעלו את השכבה כדי להגיע לערך היעד. ובמשך כל הזמן הזה, הם בודקים באופן קבוע את העובי כדי לוודא שהוא בתוך المواصفات.

השלכות בהרכבת לוחות מעגלים מודפסים

נחושת עבה היא דמוית חייה ללحام! מכיוון שהיא סופגת חום, על המרכיב להתקין כימיקלים חזקים יותר ולהעלות את טמפרטורת הלحام כדי להשיג חיבור טוב.

הנה הטריק: החום הנוסף יכול להיות מסוכן. ייתכן שהוא יפגע במסילות הדקיקות והדקות יותר בחלקים אחרים של הלוח.

אז הטיפ המוביל שלי? אם הלוח שלך מערבב משקלים שונים של נחושת, אתה חייב להודיע מראש לבית ההרכבה שלך הרכבת לוחות PCB התראה מוקדמת כדי שיוכלו להתאים את התהליך שלהם ולא לבשל בטעות את העיצוב שלך.

שאלות נפוצות (שאלות ותשובות) על עובי נחושת בעיצוב לוחות מעגלים מודפסים

שאלה: מה היתרונות המרכזיים של נחושת של 1 אונס לעומת נחושת של 2 אונס בעיצוב לוחות מעגלים מודפסים?

א: חשבו על 1 אונקיה כחומר מועדף לשימוש יומי — היא ’זול יותר, עובד מצוין ברוב הציוד הדיגיטלי, ומאפשר לכם ליצור עקיבות מאוד דקות. אתם ’תבחרו נחושת 2 oz כשאתם צריכים להעביר יותר הספק, להתמודד טוב יותר עם חום, או פשוט רוצים שהלוח יהיה עמיד יותר בסביבת מחברים חשמליים.

ש: איך אני יודע אם אני צריך נחושת עבה יותר?

ת: אם אתם מחשבים באמצעות מחשבון רוחב עקיבה ורואים שעבירות ה-1 אונקיה שלכם יתחממו או יאבדו מידי מתח, זה ’זמן לשקול 2 אונקיות. כמו כן, אם הלוח שלכם מחמם במהלך פעילות — סמכו על האינטואיציה שלכם (ועל החישובים) והשתמשו בעובי גדול יותר.

ש: מהו עובי הנחושת הסטנדרטי לשכבות החיצוניות של לוחות מעגלים מודפסים?

ת: ברוב הלוחות משתמשים ב-1 אונקיה, אך אם אתם ’בונה משהו שצורך הרבה חשמל, 2 אונקיות הם נפוצות מאוד גם לשכבות החיצוניות. בעיצובים עמידים במיוחד, מקצתם עוברים לעוביים גדולים עוד יותר.

שאלה: האם אפשר לערבב עיבויי נחושת בלוחות רב-שכבתיים?

תשובה: בהחלט! זה אפילו די נפוץ בלוחות רב-שכבתיים. ייתכן שיהיה لديك נחושת דקה לאותות רגישים בשכבה אחת, ונחושת עבה למישור של החשמל בשכבה אחרת.

שאלה: איך עובי הנחושת משפיע על עיצוב PCB גמיש ומעגל גמיש?

תשובה: ב-PCB גמישים, עדיף עובי קטן יותר — בדרך כלל משתמשים ב-0.5 אונקיה או 1 אונקיה נחושת. נחושת עבה לא מתעortion טוב ולא יכולה crack, ולכן אנחנו מ prevינים אותה ברוב היישומים הגמישים.

שאלה: מה קורה אם יש לי עודף נחושת על ה-PCB שלי?

תשובה: כן, באמת. אם תשים שטיפות גדולות ומוצקות בלי תכנון, זה עלול לגרום הלוך ושוב של הלוח במהלך הייצור או לגרום לחימום לא אחיד. תמיד כדאי לנסות לאזן את הנחושת בין השכבות ולהשתמש בהקפות תרמיות בעת החיבור לפדים.

סיכום: חשיבות בחירת משקל נחושת נכון

אז, בסופו של דבר, בחירת ה עובי נחושת מתאים בעיצוב PCB מדובר בלשאלה של איזון.

הדביקה בתקן נחושת של 1 אונקיה היא בחירה חכמה וחוסכת כסף לכ-90% מהפרויקטים. אך כשמדובר בכוח גבוה או כשדברים מתחילים להתחמם, מגיע הזמן לעלות ל- עובי נחושת של 2 אונקיות או אפילו נחושת כבדה יותר. זה לא רק עניין של לגרום לדבר לפעול —זה עניין של להבטיח שזה בטיחותי, אמין ונבנה להחזקה.

פסקי נחושת הם היסוד של כל מה שאנחנו בונים בצורה אלקטרונית. להבין איך משקל נחושת , תצורת הלוח, והצרכים האמתיים שלך משתלבים יחד – זה מה שמעביר פרויקט ממצב "הוא עובד" למצב "הוא פשוט מעולה."

אז בין אם אתה רק מנסה להחליט בין 1 אונס מול 2 אונס נחושת , או אונס מול 2 אונס פחית PCB , זכור רק: תן לכללי הסטנדרט ולמעט מתמטיקה לנהל אותך, ואתה באמת לא יכול לטעות