1オンスの銅厚さ | PCB厚さ：PCB銅重量の究極ガイド

紹介

では、PCB上の pCBの銅の厚さ がなぜ重要なのかと疑問に思ったことはありますか？あるいは、基板に1オンスと2オンスの銅のどちらを使うか迷っているところでしょうか？心配しないでください。あなた一人ではありません。銅厚さはPCB設計における基本的ではあるが、やや分かりにくい側面の一つです。

1オンスと2オンスの銅の選択は、基板がどれだけの電力を扱えるかという点だけではありません。実際には、信号の完全性の確保、基板の耐久性、コスト、さらには寿命といった多くの要素に影響を与えます。

このガイドでは、PCBの銅厚さについて知っておくべきすべての情報を詳しく解説します。『オンス銅厚さ』とは何か、なぜ1オンスの銅厚さが一般的な標準となっているのか、また、どのような場合に2オンスの銅厚さに変更したり、ヘビーカッパーPCBを採用したりするのが適しているのかを説明します。実際の例を紹介し、製造現場ならではのヒントを共有するとともに、理解を深めるための便利なチャートも掲載しています。プロトタイプの製作であれ、高電力に対応できるような製品の開発であれ、すべてのニーズにお応えします。

PCBの銅厚さと銅量の理解

つまり、銅厚さについて話すとき、基板上に敷かれた銅の量が、小さな配線やパッドを作るためにどの程度あるかを指しています。PCB業界では、「ミリメートル」という単位を使うことはあまりなく、代わりに伝統的な単位である「オンス毎平方フィート」（略して「oz」）を使用します。奇妙に聞こえるかもしれませんが、これは特定の面積に広げた銅の重量に由来しています。

「1 ozの銅厚さ」とは何か？

• 1 ozの銅厚さは、ほとんどの信号配線および中程度の電力供給に適しています。1平方フィート（1フィート×1フィート）の面積にちょうど1オンスの重さを持つ銅のシートを想像してみてください。それが1 ozの銅です。
• そのシートの厚さを測定すると、約35マイクロメートル（35μm）になります。これはおそらく市販されている回路基板の90％で採用されている標準的で最も一般的な厚さです。通常の信号伝送やある程度の電力用途には最適です。

なぜ厚さの単位としてオンスを使うのか？

• 正直なところ、これは昔からの業界の習慣が残っているだけです。当時、銅を重量単位で購入・計測するほうが簡単だったのです。
• 面白いことに、今では誰もがその単位に合わせてツールを設定しています。ある電流を流すためにトレースをどの幅にするかを示すすべての計算ツールも「oz（オンス）」を使用しています。そのため、実際には今や作業が楽になっています。
• しかし設計者としては、銅の重量とミリ単位の実際の厚さという、この2つの数値を常に頭に入れておかなければなりません。そうすることで、設計やシミュレーションが正確になります。

PCB設計における銅の厚さ：基礎の基礎

なぜ銅の厚さが重要なのか

つまり、銅の厚さが基板の性能の限界を決めてしまうのです。こんなふうに考えてみてください。

• 電流容量： 厚い銅は電気にとってより広いハイウェイのようなものです。過熱する前に、はるかに多くの電流を流すことができます。
• 銅トレースの幅： ある量の電流を流す必要がある場合、銅を厚くすればトレースをより細くでき、基板上のスペースを節約できます。
• 熱管理 銅は熱を逃がすのに優れています。より多くの銅を使用することで、より大きなヒートシンクのような効果が得られ、敏感な部品が焼けるのを防ぎます。
• 機械的強度 銅を厚くすると、パッドや穴が強化され、部品を挿入してはんだ付けする際の組立工程で基板が損傷しにくくなります。
• ストレス下での信頼性： 電力のサージや、基板が繰り返し加熱・冷却されるような過酷な状況においても、厚めの銅はより耐久性があります。亀裂が入ったり、剥離したり、焼き切れる可能性が低くなります。

PCB業界における標準的な銅の厚さ

標準的な銅の重量 pCB業界で使用される一般的なものは、通常1平方フィートあたり0.5 oz、1 oz、2 oz、3 oz、および4 ozの銅であり、 1 ozの銅が標準的です ほとんどのPCBに広く採用されています。

一般的な銅の厚さ一覧表：

銅の厚さチャート：1オンスと2オンスの銅を使用したPCBの比較

最もよくある質問の一つが、 pCB設計における1オンスと2オンスの銅の違い です。以下に参照しやすい比較を示します：

1オンスと2オンス：どちらを選ぶべきか？

• 1オンス銅 ：日常的な用途に最適です — デジタル回路や信号配線、低電力基板など多くの用途に使用されます。その理由から標準となっています。 ’標準であることに理由があります。
• 2オンス銅 事件が深刻になったら 介入する — 私たち ’高電力,高電流,熱いボードで 熱をより良く拡散させる必要があります
• やってみたら ’レ 比較する 1オンスから2オンスまでの銅 ドン ’単に現在のことを考えない どれくらいのスペースが 持てるのか? 何だ ’予算は? 足跡はどのくらい小さいか? 厚い銅は空間を節約するかもしれませんが 費用は高く細部が限られているからです

銅重量: 1オンス対 2オンス 銅PCB

銅 の 重さ が PCB の 設計 に 与える 影響

• 1オンス銅厚さ 周りのすべてに優れている デジタルボードには最適です アードゥイノやラズベリーパイなどです フレキシブルPCB または多くの部品を狭いスペースに詰め込む場合。
• 2オンスの銅厚 は電源の専門家です。過酷な作業にはこれが必要になります —例えば 電源回路 、バッテリーマネジメントシステム、またはモーターを駆動する回路など。
• The 銅PCBは一般的に 1オンスが標準ですが、ほとんどのメーカーは2オンス、あるいは3オンスの銅厚へのアップグレードを容易にしています。 高厚銅 pCB基板。

実際の使用における銅厚の違い

• ここが最大の利点です：1オンスから2オンスへの銅厚さの倍増 オンスの銅厚さ これは、トレース幅を半分にしても、同じ電流を流すことができるということを意味します。これは電力パスにおいて非常にスペースを節約できます！
• しかし、落とし穴があります… 銅厚さが増すにつれて 製造業者の 最小特徴サイズ トレース幅および間隔の規則が大きくなります。つまり、幅でのスペースは節約できますが、超微細で高密度なパターンを実現する能力を失う可能性があります。

PCB設計における適切な銅厚さの選定 -2

適切な銅重量を選択するためのヒント（続き）

全電流分布を分析する：

各トレースがどの程度の電流を流すかを確認するには、オンラインのトレース幅計算ツールを使用してください。最大電流に合わせて PCBの銅の厚さ を適切に設定しなければ、トレースが過熱したり、電圧が低下したりする可能性があります。

トレース幅と基板面積の検討：

狭い領域に多くの部品を配置している場合、 1オンス銅 〜に至るまで 2オンス銅 より薄い銅層からより厚い銅層に変更することは定番の対策です。これにより、高出力ラインに細いトレースを使用でき、他の部品に必要な貴重なスペースを確保できます。

基板の厚さと積層構成の検討：

• • 覚えておいてください。実際の作業で使用する 厚い銅層 は、全体の 基板厚さに影響します 複雑な多層基板では、組み合わせて使用することが一般的です。繊細で高速な信号用に外層には 異なるオンスの銅厚さ を使用し、内層には専用の電源層として2オンスの厚い銅を使用します。

熱管理の必要性を評価する：

銅は内蔵ヒートシンクの役割を果たします。明るいLEDアレイや 高電力回路 , 使用して 2 oz銅PCB は冷却能力を2倍にし、部品が過熱するのを防ぐことができます。

実装およびコストへの影響を理解する：

• • ここがポイントです。厚い銅はコストがかかります。材料使用量が多くなり、工場でのエッチングも正確に行いにくくなります。そのため、自問してみてください。本当にすべての部分に厚い銅が必要なのか、それともいくつかの重要な箇所だけで十分か？標準として1オンスのままにするほうが 標準的な銅の重量 はるかに安価で製造が容易です。

IPC規格を参照してください：

不确定な場合は、 IPC-2221規格 を確認してください。これは業界のルールブックであり、特定の電流と銅重量に対してトレースをどのくらいの幅にするべきかを正確に示しており、設計が安全で信頼性があることを保証します。

銅厚さの指定と使用に関するPCB設計のヒント

PCBレイアウトにおける銅厚さのベストプラクティス

• 仕上げ銅厚さを指定する： これは非常に重要です。「2オンス銅」と言う場合、それが基材の箔厚さを指しているのか、それとも 仕上げた後の銅の重量 すべてのメッキ処理が終わった後です。これらは異なりますので、認識を合わせておく必要があります。
• グランド／電源用の銅面埋め： 基板上に大きな空白部分を残さないでください。これらの領域をグランドに接続された銅で満たしましょう。これにより非常に安定したグランド接続が得られ、組み込みヒートシンクのような働きもします。
• 並列配線を使用する： 大電流が流れる配線がある場合、非常に太い一本の配線を作る代わりに、いくつかの細い配線を並列に配置してみてください。これにより信頼性が高まり、熱もより均等に分散されます。
• サーマルビアを実装する： 発熱量の大きい部品がありますか？サーマルパッドの真下に多数の小型ビア（サーマルビアと呼ばれます）を配置してください。これにより、熱を内層または基板の裏面へ効率よく逃がすための通路が作られます。
• エッジプレーティングおよび露出銅： 高周波対応が難しい基板の場合、基板のエッジに銅のメッキを施したり、特定の場所で銅を露出させたりできます。これにより、電磁妨害（EMI）に対するシールド効果が得られます。
• 銅の厚さは通常以下の通りです： 黄金律をお教えしましょう：本当に良い理由がない限り、標準のままにしておいてください。 1オンス銅厚さ たとえば、大量の熱や非常に大きな電流がある場合などです。 —厚くする必要がある場合を除き、 —標準仕様のほうが安価で製造が容易であり、すべての設計の90％で問題なく機能します。 .

PCB製造：銅箔、めっき、および規格

銅箔の厚さはどうやって実現されるのか

まず最初に、 銅箔 薄いシートから始め、裸の基板にラミネートします。これによりベース層が得られます。 —1オンスなど、初期の銅の厚さ

その後、彼らはこの 銅メッキ プロセスを使用して、特に穴の中（これらはビア）などの特定の場所に銅を積み重ねます。これにより、基板を通る接続がはるかに強固になり、特定の領域では全体的な厚さも増加します。

標準的な銅の厚さ ほとんどのPCBでは、どこもかしこも1オンスの銅です。ただし、指定すれば 2オンス銅 、その目標値まで電析めっきを行います。そしてその間、常に厚さをチェックし、仕様通りになっていることを確認します。

PCB実装への影響

厚い銅ははんだ付けが非常に難しい！熱をよく吸収するため、アセンブラーはより強力な化学薬品を使ったり、はんだ付け温度を上げたりして、しっかりとした接合部を得る必要があるかもしれません。

ここで注意点：この余分な熱はリスクがあります。基板上の他の部分にある薄くて繊細な配線パターンを損傷してしまう可能性があります。

だから私の一番のアドバイスは？基板で異なる銅厚さが混在している場合、必ずあなたの pCB組み立て 事前にその会社に連絡してください。そうすれば、彼らはプロセスを調整し、あなたの設計内容を誤って変更してしまうことを防ぐことができます。

PCB設計における銅厚に関するよくある質問（FAQ）

Q: PCB設計において、1オンス銅と2オンス銅の主な違いは何ですか？

A: 1オンスは日常的な用途に最適だと考えてください。 — iT ’コストが低く、ほとんどのデジタル回路に適しており、非常に細いトレースを作成できます。一方で、 ’あなたが選ぶのは、 2オンス銅 より多くの電力を扱いたい場合、放熱性を高めたい場合、または電源コネクタ周辺などでの基板の耐久性を向上させたい場合です。

Q: より厚い銅が必要かどうかはどうやって判断すればよいですか？

A: トレース幅計算ツールで計算した結果、1オンスのトレースで過熱したり電圧降下が大きくなる場合は、2オンスへの変更を検討する必要があります。また、動作中に基板が高温になる場合も同様です。 ’動作中に基板が高温になる場合も同様です — 直感（と計算）を信じて、より厚いものを選んでください。

Q: 外層PCBの標準的な銅の厚さは何ですか？

A: 多くの基板では1オンスですが、電力を多く消費するものを製作する場合は、外層にも2オンスが非常に一般的です。特に頑丈な設計では、さらに厚い銅を使用することもあります。 ’re building something power-hungry, 2 oz is super common for the outer layers too. For really heavy-duty stuff, some designs go even thicker.

Q: 多層基板で銅の厚さを混在させることはできますか？

A: もちろん可能です！多層基板ではむしろかなり標準的です。ある層では敏感な信号用に薄い銅を使い、別の層では電源プレーン用に厚い銅を使うことがあります。

Q: 銅の厚さはフレキシブルPCBおよびフレキシブル回路設計にどのように影響しますか？

A: フレキシブルPCBの場合、薄い方が良いです。通常は0.5オンスまたは1オンスの銅を使用します。厚い銅は曲げにくく、割れる可能性があるため、ほとんどのフレキシブル用途では避けています。

Q: PCB上に余分な銅がある場合はどうなりますか？

A: ええ、実際のところ、設計なしに大面積に一様な銅箔を配置すると、基板が組立中に反る原因になったり、加熱ムラを引き起こすことがあります。常に層間で銅のバランスを取るようにし、パッドに接続する際はサーマルリリーフを使用してください。

結論：適切な銅厚さ選定の重要性

つまり、最終的にはあなたの pCB設計における適切な銅厚さの選択 はすべてバランスが肝心です。

標準的な 1オンス銅 ものを使用することは、おそらく90％のプロジェクトにとって堅実でコスト節約になる選択です。ただし、高電力を取り扱う場合や発熱が目立つ場合には、 2オンスの銅厚 あるいはそれ以上の厚さの銅にステップアップします。単に動作させるだけでなく、 —安全で信頼性が高く、長持ちするように設計することこそが重要です。

銅基板 は、私たちが電子的に構築するすべてのものの基盤です。その仕組みを理解し、 銅の厚さ 、基板の積層構成、および実際のニーズがどのように相互に作用するかを把握することが、「動く」レベルから「本当に優れたもの」へとプロジェクトを引き上げるのです。

そのため、単に 1 oz vs 2 oz 銅 ほか oz vs 2 oz 銅のPCB のどちらを選ぶか迷っている場合でも、常に標準的なルールと少しの計算を指針とすれば、間違いなく適切な選択ができるのです。