толщина меди 1 унция | Толщина печатной платы: Полное руководство по весу меди на печатных платах

Введение

Так вот, случалось ли вам задаваться вопросом, почему толщину меди печатной платы на самом деле важна? Или, может быть, вы пытаетесь выбрать между использованием 1 унции или 2 унций меди для своей платы? Поверьте, вы не одиноки. Толщина меди — это одна из тех базовых, но немного запутанных деталей в проектировании печатных плат.

Выбор между 1 унцией и 2 унциями меди — это не только вопрос того, сколько мощности может выдержать ваша плата. Это также влияет на множество других факторов — таких как целостность сигнала, механическая прочность платы, её стоимость и даже срок службы.

В этом руководстве мы подробно расскажем все, что нужно знать о толщине медного слоя на печатных платах. Мы объясним, что означает термин «толщина меди в унциях», почему 1 унция меди обычно является стандартом, и когда целесообразно перейти на толщину 2 унции или даже использовать печатные платы с тяжелым медным слоем. Мы приведем реальные примеры, поделимся полезными производственными советами и включим информативные диаграммы, чтобы все стало предельно ясно. Независимо от того, занимаетесь ли вы прототипированием или создаете устройство, которому нужно выдерживать значительную нагрузку по мощности, это руководство будет вам полезно.

Понимание толщины меди на печатной плате и веса меди

Итак, когда мы говорим о толщине меди в медном слое, мы имеем в виду количество меди, нанесённой на плату для формирования дорожек и контактных площадок. В индустрии печатных плат мы обычно не используем миллиметры. Вместо этого применяется устаревшая единица измерения — унции на квадратный фут, или просто «oz». Звучит странно, но это действительно вес меди, распределённой на определённой площади.

Что такое "толщина меди 1 oz"?

• толщина меди 1 oz подходит для большинства сигнальных трассировок и умеренной передачи мощности. Представьте себе лист меди, который весит ровно одну унцию и имеет размер один фут на один фут. Это и есть медь толщиной 1 oz.
• Если измерить толщину такого листа, она составит около 35 микрон (или 35 микрон). Это стандартная, наиболее распространённая толщина, используемая примерно в 90 % всех печатных плат. Она идеально подходит для большинства обычных сигналов и достаточного уровня мощности.

Почему используются унции вместо простого указания толщины?

• Честно говоря, это своего рода отраслевая привычка, которая сохранилась со старых времён. Раньше было проще покупать и измерять медь по весу.
• Самое удобное в этом то, что теперь все инструменты настроены именно так. Все калькуляторы, которые указывают, какой ширины должен быть проводник для определённого тока, используют унции (oz). Поэтому сейчас это на самом деле упрощает жизнь.
• Но как проектировщику, вам нужно держать в голове оба значения — вес меди и фактическую толщину в мм, чтобы ваши проекты и моделирования были точными.

Толщина меди в проектировании печатных плат: основы

Почему важна толщина меди

Итак, толщина меди фактически задаёт правила того, что ваша плата может делать, а что — нет. Представьте себе это следующим образом:

• Токовая нагрузка: Более толстая медь — это как более широкая автострада для электричества. Она может пропускать гораздо больший ток, прежде чем начнёт перегреваться.
• Ширина медного проводника: Если вам нужно, чтобы проводник выдерживал определённый ток, использование более толстой меди позволяет сделать этот проводник уже, экономя место на плате.
• Тепловое управление: Медь отлично отводит тепло. Чем больше меди, тем больше она работает как радиатор, защищая ваши чувствительные компоненты от перегрева.
• Механическая прочность: Более толстая медь делает контактные площадки и отверстия прочнее, что означает, что плата менее подвержена повреждениям при монтаже, когда компоненты вставляются и припаиваются.
• Надёжность при нагрузках: Когда возникают сложные условия — например, скачки напряжения или постоянное нагревание и охлаждение платы — более толстая медь более устойчива. Она с меньшей вероятностью потрескается, отслоится или перегорит.

Стандартные толщины меди в индустрии печатных плат

Стандартные веса меди в индустрии печатных плат обычно составляют 0,5 унции, 1 унцию, 2 унции, 3 унции и 4 унции меди на кв. фут, при этом 1 унция меди является стандартной для подавляющего большинства печатных плат.

Таблица типовых толщин меди:

Таблица толщины меди: Сравнение печатных плат с 1 унцией и 2 унциями меди

Один из наиболее частых вопросов — в чём разница между 1 унцией и 2 унциями меди в конструкции печатных плат . Ниже приведено простое сравнение для справки:

1 унция против 2 унций: что выбрать?

• 1 унция меди : Это ваш выбор для повседневного использования — например, большинство цифровых схем, трассировка сигналов и платы с низким энергопотреблением. Это ’стандарт по определённой причине.
• 2 унции меди : Он вступает в дело, когда ситуация становится серьезной — мы ’речь идет о высокой мощности, сильном токе или платах, которые сильно нагреваются и нуждаются в лучшем рассеивании тепла.
• Когда вы ’- Да. сравнение между 1 унцией и 2 унциями меди , не ’ думайте только о токе. Спросите себя: сколько у меня места? Каков мой бюджет? И насколько маленькими должны быть мои дорожки? Потому что более толстая медь может сэкономить место, но может стоить дороже и ограничить мелкие детали. ’даже подумывай: какое у меня пространство? Каков мой бюджет? И насколько маленькими должны быть мои трассы? Потому что более толстая медь может сэкономить место, но может стоить дороже и ограничить мелкие детали.

Вес меди: 1 унция против 2 унций меди на печатных платах

Влияние веса меди на проектирование печатных плат

• толщина меди 1 унция — это универсальный вариант. Он идеально подходит для большинства цифровых плат, таких как Arduino или Raspberry Pi, и также является лучшим выбором для гибкая ПЛС или когда вы упаковываете множество компонентов в небольшое пространство.
• толщина меди 2 унции является вашим специалистом по питанию. Вам это понадобится для сложных задач —такие вещи, как цепи источников питания , системы управления батареями или цепи управления двигателями.
• Компания Медные печатные платы, как правило , в то время как 1 унция — стандарт, большинство производителей легко позволяют перейти на 2 унции или даже 3 унции меди для высокой плотности меди пЛС.

Разница в толщине меди на практике

• Вот главное преимущество: удвоение толщины меди с 1 унции до 2 унции означает, что вы можете уменьшить ширину проводника вдвое, и он по-прежнему будет пропускать тот же ток. Это огромная экономия места для силовых цепей!
• Но есть нюанс... с увеличением толщины меди производитель устанавливает минимальный размер элемента более строгие правила для ширины проводников и зазоров. Таким образом, вы экономите место по ширине, но можете потерять возможность реализовать очень мелкие детали высокой плотности.

Выбор подходящей толщины меди при проектировании печатных плат -2

Советы по выбору нужного веса меди (продолжение)

Проанализируйте распределение общего тока:

Используйте онлайн-калькулятор ширины проводников, чтобы определить, какой ток будет проходить через каждый проводник. Вам необходимо согласовать ваш Толщину меди печатной платы с максимальным током, иначе ваши проводники могут перегреться или вызвать падение напряжения.

Оцените ширину проводников и площадь платы:

Если вы размещаете много компонентов на небольшой площади, переход от 1 унция меди до 2 унции меди является классическим решением. Это позволяет использовать более тонкие проводники для линий высокой мощности, освобождая ценное место для остальных элементов.

Учтите толщину платы и многослойную структуру:

• • Помните, что более толстый медный слой добавляет к общей толщине вашей платы . В сложных многослойных платах часто используется комбинирование различных параметров. Вы можете использовать разную толщину меди в унциях на внешних слоях для чувствительных высокоскоростных сигналов, а затем применить толстую медь 2 унции на внутреннем слое исключительно в качестве выделенной силовой плоскости.

Оцените потребности в тепловом управлении:

Медь — это ваш встроенный радиатор. Если вы разрабатываете, например, яркую светодиодную матрицу или высокомощные схемы , используя платы из меди 2 унции могут удвоить способность к охлаждению и спасти компоненты от перегрева.

Учтите последствия для сборки и стоимости:

• • Вот в чем дело: более толстая медь стоит дороже. Она требует больше сырья и сложнее в точном травлении на производстве. Поэтому задайте себе вопрос: нужна ли мне толстая медь повсюду или только в нескольких ключевых местах? Использование 1 унции как стандартной стандартный вес меди намного дешевле и проще в производстве.

См. стандарты IPC:

Если есть сомнения, обратитесь к Стандарту IPC-2221 это отраслевой свод правил, в котором указано, какой ширины должен быть проводник при заданном токе и весе меди, чтобы вы могли быть уверены в безопасности и надежности своей конструкции.

Советы по проектированию печатных плат для указания и использования толщины меди

Рекомендованные методы использования толщины меди при разводке печатной платы

• Указывайте фактическую толщину меди: Это очень важно. Когда вы говорите «медь 2 унции», всегда уточняйте, имеется ли в виду толщина исходной фольги или конечная вес готовой медной фольги после всего покрытия. Они отличаются, и вы должны убедиться, что вы на одной волне.
• Заливка меди для заземления/питания: Не оставляйте большие пустые пространства на плате. Залейте эти области медью, подключенной к заземлению. Это обеспечивает очень надежное заземление и действует как встроенный радиатор.
• Используйте параллельные проводники: Если у вас есть участок с очень высоким током, вместо того чтобы делать один гигантский сверхширокий проводник, попробуйте разделить его на несколько более мелких параллельных проводников. Это более надежно и лучше распределяет тепло.
• Применяйте тепловые переходные отверстия: Есть нагревающийся компонент? Разместите множество небольших отверстий (мы называем их тепловыми переходными отверстиями) прямо под его тепловой площадкой. Это фактически создает магистраль для отвода тепла на внутренние слои или нижнюю сторону платы.
• Покрытие кромки и открытая медь: Для сложных высокочастотных плат можно добавить медное покрытие на край платы или оставить медь открытой в определенных местах. Это может помочь экранировать электромагнитные помехи (EMI).
• Толщина меди обычно составляет: Вот золотое правило: просто придерживайтесь стандартной толщина меди 1 унция если только у вас нет действительно веской причины —например, большое количество тепла или очень высокий ток —чтобы использовать более толстую медь. Это дешевле, проще в производстве и подходит для 90% всех конструкций .

Изготовление печатных плат: медная фольга, гальваническое покрытие и стандарты

Как достигается толщина медной фольги

Сначала берут тонкие листы Медной фольги и ламинируют их на голую плату. Это даёт вам базовый слой —ваш начальный вес, например 1 унция.

Затем они используют этот Медное покрытие процесс для наращивания меди в определенных местах, особенно внутри отверстий (это и есть переходные отверстия). Это делает соединения сквозь плату намного прочнее и может увеличить общую толщину в определенных областях.

Стандартная толщина меди для большинства печатных плат — 1 унция меди повсюду. Но если вы укажете 2 унции меди , они нанесут гальваническое покрытие до достижения этой цели. И на протяжении всего процесса они постоянно проверяют толщину, чтобы убедиться в соответствии спецификации.

Последствия для монтажа печатных плат

Более толстая медь — это сложность при пайке! Поскольку она поглощает тепло, сборщикам может понадобиться использовать более сильные химикаты и повысить температуру пайки, чтобы получить качественное соединение.

Вот в чем подвох: избыточное тепло может быть рискованным. Оно может повредить более тонкие и хрупкие проводники на других участках платы.

Поэтому мой главный совет? Если на вашей плате используются разные толщины меди, вы обязаны сообщить своему сборка ПКБ дом раньше времени. Предупредите их, чтобы они могли скорректировать свой процесс и не случайно приготовлять ваш дизайн.

Часто задаваемые вопросы (FAQ) о толщине меди в конструкции ПКБ

В: Каковы основные преимущества 1 унции меди против 2 унций меди в проектировании ПКБ?

А: подумайте о 1 унции как о вашем ежедневном блюде — это ’это дешевле, отлично работает для большинства цифровых вещей, и позволяет делать очень тонкие следы. Ты ’д выбирать 2 унции меди когда вам нужно перемещать больше энергии, лучше обрабатывать тепло, или просто хотите, чтобы доска была более прочной вокруг таких вещей, как разъемы питания.

В: Как я узнаю, нужен ли мне более толстый медь?

Если вы проведете цифры через калькулятор ширины следа и увидите, что ваши 1 унции следы перегреют или упадет слишком много напряжения, это ’пора подумать о 2 унциях. Кроме того, если ваша доска нагревается во время работы — доверьтесь своей интуиции (и математике) и выберите более толстый слой.

В: Какова стандартная толщина медного слоя для внешних слоев печатной платы?

О: Большинство плат используют 1 унцию, но если ’вы создаете устройство с высоким энергопотреблением, для внешних слоев также очень часто используется 2 унции. Для действительно мощных приложений некоторые конструкции используют еще более толстые слои.

В: Можно ли комбинировать разную толщину меди в многослойных платах?

О: Конечно! На самом деле, это довольно распространено в многослойных платах. Вы можете использовать тонкую медь для чувствительных сигналов на одном слое и толстую медь для силового слоя на другом.

В: Как толщина меди влияет на проектирование гибких печатных плат и гибких схем?

О: В случае гибких плат лучше использовать более тонкую медь — обычно применяют 0,5 или 1 унцию. Более толстая медь плохо гнется и может треснуть, поэтому ее избегают в большинстве гибких приложений.

В: Что делать, если на моей печатной плате избыток меди?

A: Да, на самом деле. Если нанести большие сплошные заливки без планирования, это может привести к деформации платы во время сборки или вызвать неравномерный нагрев. Всегда старайтесь сбалансировать медь между слоями и используйте термические перемычки при подключении к контактным площадкам.

Заключение: важность правильного выбора веса меди

Итак, в конечном итоге выбор подходящей толщины меди в конструкции печатной платы — это вопрос баланса.

Использование стандартной 1 унция меди толщины — надежный и экономичный выбор для примерно 90 % проектов. Но когда вы имеете дело с высокой мощностью или начинают возникать проблемы с перегревом, тогда следует переходить к толщина меди 2 унции или еще более тяжелой меди. Это не просто вопрос работоспособности —речь идет о безопасности, надежности и долговечности изделия.

Медные печатные платы являются основой всего, что мы создаем в электронике. Понимание того, как вес меди , структура платы и ваши реальные потребности сочетаются между собой, превращает проект из «работает» в «работает отлично».

Поэтому, когда вы просто пытаетесь выбрать между 1 унция против 2 унций меди , или унция против 2 унций меди pcb , просто помните: пусть стандартные правила и немного математики будут вашим проводником, и вы действительно не ошибетесь.