1 oz Bakır Kalınlığı | PCB Kalınlığı: PCB Bakır Ağırlıkları İçin Nihai Kılavuz

Giriş

Peki, kendinizi bir anda şu soruyu sorarken buldunuz mu: pCB bakır kalınlığı bir PCB üzerinde neden aslında önemli? Ya da belki kartınız için 1 oz mu yoksa 2 oz bakır mı kullanacağınız arasında kararsız mısınız? İnanın bana, yalnız değilsiniz. Bakır kalınlığı, PCB tasarımında temel ama bir o kadar da karışık olan detaylardan biridir.

1 oz ile 2 oz bakır arasında yapılan seçim, sadece kartınızın ne kadar güç taşıyabileceğiyle ilgili değildir. Aslında sinyal bütünlüğünüzü nasıl sağladığınız, kartınızın ne kadar dayanıklı olduğu, maliyeti ve hatta ömrü gibi bir dizi başka şeyi de etkiler.

Bu kılavuzda, PCB bakır kalınlığı hakkında bilmeniz gereken her şeyi açıklıyoruz. 'Ounce (oz) bakır kalınlığı' teriminin ne anlama geldiğini, neden 1 oz bakırın genellikle standart olarak kabul edildiğini ve ne zaman 2 oz bakır kalınlığına geçmenin veya hatta ağır bakır PCB'ler kullanmanın mantıklı olacağını ele alacağız. Gerçek yaşam örnekleri üzerinden gidecek, üretimle ilgili bazı iç ipuçlarını paylaşacak ve konuyu daha açık hale getirmek için bazı yararlı grafikler sunacağız. Prototip mi hazırlıyorsunuz yoksa ciddi güç taşıması gereken bir şey mi inşa ediyorsunuz, her durumda ihtiyacınız olan bilgiye sahipsiniz.

PCB Bakır Kalınlığını ve Bakır Ağırlığını Anlamak

Bakır kalınlığından bahsettiğimizde, bu küçük hatları ve yama alanlarını oluşturmak için devre kartına ne kadar bakır kaplandığını kastediyoruz. PCB endüstrisinde genellikle 'milimetre' demeyiz. Bunun yerine şu eski usul birimi kullanırız: ons başına bir ayak kare ya da kısaca 'oz'. Tuhaf geliyor olabilir ama bu, belirli bir alana yayılmış bakırın ağırlığından gelir.

"1 Oz Bakır Kalınlığı" Nedir?

• 1 oz bakır kalınlığı, çoğu sinyal yönlendirme ve orta düzey güç iletimi için uygundur. Tam olarak bir ons ağırlığında ve bir ayak uzunluğunda bir ayak genişliğinde olan bir bakır levhayı hayal edin. İşte bu, 1 oz bakırdır.
• Eğer bu levhanın kalınlığını ölçseydiniz, yaklaşık 35 mikron (veya 35 mikron) olurdu. Bu, muhtemelen piyasadaki devre kartlarının %90'ı için standart, tercih edilen kalınlıktır. Çoğu sıradan sinyal ve makul miktarda güç için mükemmeldir.

Neden Sadece Kalınlık Yerine Ons Kullanılır?

• Dürüst olmak gerekirse, bu biraz eski günlerden kalan ve sektörde yerleşik hâle gelen bir alışkanlık. O zamanlar bakırı ağırlığına göre satın almak ve ölçmek daha kolaydı.
• İlginç olan şu ki, şimdi herkesin araçları buna göre ayarlanmış durumda. Belirli bir akım için izin ne kadar geniş olması gerektiğini gösteren tüm hesaplayıcılar 'oz.' birimini kullanıyor. Yani aslında şimdi yaşamımızı kolaylaştırıyor.
• Ancak bir tasarımcı olarak hem bakır ağırlığını hem de mm cinsinden gerçek kalınlığı aklınızda tutmanız gerekir, böylece tasarımlarınız ve simülasyonlarınız doğru olur.

PCB Tasarımında Bakır Kalınlığı: Temel Esaslar

Neden Bakır Kalınlığı Önemlidir

Yani, bakır kalınlığı temel olarak kartınızın neler yapabileceğini ve yapamayacağını belirler. Bunu şöyle düşünün:

• Akım taşıma kapasitesi: Daha kalın bakır, elektriğin daha geniş bir otoyolu gibidir. Aşırı ısınmaya başlamadan çok daha fazla akım taşıyabilir.
• Bakır iz genişliği: Bir izin belirli miktarda akım taşımasını istiyorsanız, daha kalın bakır kullanmak, bu izi daha dar yapabilmenizi sağlar ve böylece kartınızda yer kazanırsınız.
• Termal yönetim: Bakır, ısıyı uzaklaştırmada oldukça iyidir. Daha fazla bakır, hassas bileşenlerinizin yanmasını engellemek için daha büyük bir soğutucu yüzey gibi çalışır.
• Mekanik dayanıklılık: Daha kalın bakır, lehimleme sırasında bileşenler yerleştirilirken kartın hasar görme olasılığını azaltarak yastıkları ve delikleri daha güçlü hale getirir.
• Stres Altında Güvenilirlik: Güç dalgalanmaları ya da kartın sürekli ısınıp soğuması gibi zorlu durumlar ortaya çıktığında, daha kalın bakır daha dayanıklıdır. Çatlamaya, soyulmaya veya yanmaya daha az eğilimlidir.

PCB Endüstrisinde Standart Bakır Kalınlıkları

Standart bakır ağırlıkları pcb endüstrisinde kullanılan tipik değerler, ft² başına 0,5 ons, 1 ons, 2 ons, 3 ons ve 4 onsdur ve 1 ons bakır çoğu PCB için standarttır çoğu PCB için geçerlidir.

Tipik Bakır Kalınlıkları Tablosu:

Bakır Kalınlığı Tablosu: 1 ons ile 2 ons Bakır PCB'lerin Karşılaştırılması

En yaygın sorulardan biri 1 ons ve 2 ons bakır arasındaki farktır . İşte kolayca başvurulabilecek bir karşılaştırma:

1 ons mu 2 ons mu: Hangisini Seçmelisiniz?

• 1 ons bakır : Günlük işleriniz için tercih edeceğiniz seçenektir — çoğu dijital devre, sinyal yönlendirme ve düşük güçlü kartlar gibi. Bunun bir standardı olması bir nedeni vardır. ’bir sebepten dolayı standarttır.
• 2 ons bakır : Ciddiye döndüğünde devreye girer — biz ’yüksek güç, yüksek akım veya ısınan ve daha iyi ısı dağılımı gerektiren kartlardan bahsediyoruz.
• Ne zaman sen ’- Evet. karşılaştırma 1 ons ile 2 ons bakır arasında , sadece akımı düşünme ’m ne kadar alanım var? Bütçem ne kadar? Ve hatlarım ne kadar küçük olmalı? Çünkü daha kalın bakır alan kazandırabilir ama daha fazla maliyet çıkarabilir ve ince detayları sınırlayabilir. ’m ne kadar alanım var? Bütçem ne kadar? Ve hatlarım ne kadar küçük olmalı? Çünkü daha kalın bakır alan kazandırabilir ama daha fazla maliyet çıkarabilir ve ince detayları sınırlayabilir.

Bakır Ağırlığı: 1 ons ve 2 ons Bakır PCB'ler

Bakır Ağırlığının PCB Tasarımına Etkisi

• 1 ons bakır kalınlığı çok yönlüdür. Arduino veya Raspberry Pi gibi çoğu dijital kart için uygundur ve aynı zamanda en iyi seçimdir esnek PCB veya birçok bileşeni küçük bir alana sığdırmak istediğinizde.
• 2 oz bakır kalınlığı güç uzmanınızdır. Zorlu işler için bunu isteyeceksiniz —şeyler gibi güç kaynağı devreleri , pil yönetim sistemleri veya motorları çalıştıran devreler.
• The Bakır PCB'ler genellikle , 1 oz varsayılan iken, çoğu üretici 2 oz veya hatta 3 oz bakır kalınlığına ağır bakır pCB'ler.

Uygulamada Bakır Kalınlığı Farkı

• İşte en büyük avantaj: 1 oz'dan 2 oz'a çıkarak bakır kalınlığını iki katına çıkarmak oz bakır kalınlığı bunun anlamı, bir izin genişliğini yarıya indirebilirsiniz ve yine de aynı akımı taşıyabilir. Bu, güç yolları için devasa bir yer kazancı sağlar!
• Ancak bir sakınca var... çünkü bakır kalınlığı arttıkça bunu kullandığınızda, üreticinin minimum Özellik Boyutu iz genişliği ve aralık kuralları büyür. Yani genişlikte yer kazanırsınız ancak çok ince, yüksek yoğunluklu detaylar yapma kabiliyetini kaybedebilirsiniz.

Devre Kartı Tasarımında Uygun Bakır Kalınlığının Seçilmesi -2

Doğru Bakır Ağırlığını Seçme İpuçları (devam eder)

Toplam Akım Dağılımını Analiz Edin:

Her bir izin ne kadar akım taşıyacağını görmek için çevrimiçi bir iz genişliği hesaplayıcısı kullanın. En yüksek akıma göre PCB bakır kalınlığı ayar yapmalısınız, aksi takdirde izleriniz aşırı ısınabilir veya voltajınız düşebilir.

İz Genişliğini ve Kart Alanını Değerlendirin:

Eğer küçük bir alana çok şey sığdırmaya çalışıyorsanız, 1 ons bakır için 2 ons bakır daha ince izler kullanarak yüksek güçlü hatlarınız için değerli alanı diğer her şeye bırakmak mümkün olur.

Kart Kalınlığını ve Katman Yapısını Dikkate Alın:

• • Unutmayın, daha kalın bakır katman toplam kart kalınlığına eklenir kart kalınlığı . Karmaşık, çok katmanlı panolarda karıştırma ve eşleştirme yaygındır. İnce, yüksek hızlı sinyaller için dış katmanlarda farklı ons bakır kalınlıkları kullanabilir ve ardından özel bir güç düzlemi olarak iç bir katmanda kalın, 2 ons bakır kullanabilirsiniz.

Isıl Yönetim İhtiyaçlarını Değerlendirin:

Bakır, entegre soğutucunuzdur. Parlak bir LED dizisi veya yüksek güçlü devreler , kullanılarak 2 ons bakır baskılı devre kartları soğutma kabiliyetinizi iki katına çıkarabilir ve bileşenlerinizin yanmasını önleyebilir.

Montaj ve Maliyet Etkilerini Anlayın:

• • İşte asıl nokta: daha kalın bakır daha pahalıdır. Daha fazla ham madde kullanır ve fabrikada hassas şekilde aşındırmak daha zordur. Bu yüzden kendinize sorun: her yerde kalın bakıra mı ihtiyacım var, yoksa yalnızca birkaç kritik noktada mı? Genel standart olarak 1 ons kullanmaya standart bakır ağırlığı çok daha ucuz ve üretimi daha kolaydır.

IPC Standartlarına bakın:

Şüpheniz olduğunda, IPC-2221 standardını kontrol edin. Verilen bir akım ve bakır ağırlığı için izinizi ne kadar geniş yapmanız gerektiğini tam olarak belirten sektörün kural kitabıdır, böylece tasarımınızın güvenli ve güvenilir olduğunu bilirsiniz.

Bakır Kalınlığını Belirtme ve Kullanma Konusunda PCB Tasarım İpuçları

PCB yerleşiminde Bakır Kalınlığı için En İyi Uygulamalar

• Son Bakır Kalınlığını Belirtin: Bu çok önemli bir noktadır. "2 ons bakır" dediğinizde, bunun başlangıç folyo kalınlığı mı yoksa bitmiş bakır ağırlığı tüm kaplamadan sonra. Bunlar farklıdır ve aynı sayfada olduğunuzdan emin olmalısınız.
• Toprak/Güç için Bakır Dolum: Kartınızda büyük boşluklar bırakmayın. Bu alanları toprak hattına bağlı bakır ile doldurun. Bu, çok sağlam bir toprak bağlantısı sağlar ve dahili bir ısı yaygı gibi çalışır.
• Paralel Hatlar Kullanın: Eğer gerçekten yüksek akımlı bir yolunuz varsa, tek devasa, aşırı geniş bir hat yerine birkaç küçük, paralel hat kullanmayı deneyin. Bu daha güvenilirdir ve ısının daha iyi yayılmasını sağlar.
• Termal Geçitler Uygulayın: Sıcak bir bileşeniniz mi var? Termal padinin tam altına bir sürü küçük geçit (biz buna termal geçit deriz) yerleştirin. Bu, ısıyı iç katmanlara veya kartın alt kısmına taşıyan bir otoyol oluşturur.
• Kenar Kaplaması ve Açıkta Kalan Bakır: Zorlu yüksek frekanslı kartlar için kart kenarına bakır kaplama ekleyebilir veya belirli bölgelerde bakırı açıkta bırakabilirsiniz. Bu, elektromanyetik girişime (EMI) karşı koruma sağlayabilir.
• Bakır Kalınlığı Genellikle: İşte altın kural: sadece standartta kalın 1 ons bakır kalınlığı gerçekten iyi bir nedeniniz olmadığı sürece —çok fazla ısı veya büyük akım gibi —daha kalın olmaya. Daha ucuz, üretimi daha kolay ve tüm tasarımların %90'ı için uygundur .

PCB Üretimi: Bakır Folyo, Kaplanma ve Standartlar

Bakır Folyo Kalınlığı Nasıl Sağlanır

İlk olarak, ince levhalarla başlarlar Bakır folyolar ve bunları çıplak kartın üzerine lamine ederler. Bu da size temel katmanı verir —örneğin 1 ons gibi başlangıç ağırlığınız

Daha sonra, özellikle deliklerin içinde (bunlar via'lardır) belirli noktalara bakırı bu Bakır kaplama yöntemle biriktirirler. Bu, kart boyunca bağlantıları çok daha güçlü hale getirir ve bazı bölgelerde genel kalınlığı artırabilir.

Standart bakır kalınlığı çoğu PCB için her yerde 1 ons bakırdır. Ancak eğer 2 ons bakır belirtirseniz, hedefe ulaşmak için kaplamayı artırırlar. Ve tüm süreç boyunca kalınlığı sürekli kontrol ederek spesifikasyonlara uygun olduğundan emin olurlar.

PCB Montaj Sonuçları

Kalın bakır lehimlemek çok zordur! Çünkü ısıyı emdiği için, iyi bir eklem elde etmek amacıyla montajcı daha güçlü kimyasallar kullanmak ve lehimleme sıcaklığını artırmak zorunda kalabilir.

İşte sorun burada başlıyor: bu ekstra ısı riskli olabilir. Kartın diğer kısımlarındaki ince ve hassas izlere zarar verebilir.

Bu yüzden en önemli tavsiyem? Eğer kartınız farklı bakır kalınlıklarını bir araya getiriyorsa, bunu mutlaka üreticinize pCB montajı tasarımınızı yanlışlıkla bozmadan sürecini ayarlayabilmeleri için onlara önceden haber verin.

PCB Tasarımında Bakır Kalınlığı ile İlgili Sık Sorulan Sorular (SSS)

S: PCB tasarımı açısından 1 ons bakırın 2 ons bakıra göre temel avantajları nelerdir?

C: 1 ons bakırı sıradan bir seçim olarak düşünün — bT ’daha ucuzdur, çoğu dijital uygulama için çok iyi çalışır ve çok ince hatlar çizmenize izin verir. Daha fazla güç aktarmak, ısıyı daha iyi yönetmek veya güç bağlantı noktaları gibi yerlerde kartınızın daha dayanıklı olmasını sağlamak istediğinizde ’seçersiniz 2 ons bakır daha fazla güç taşımak, ısıyı daha iyi yönetmek veya sadece güç konektörleri gibi bölgelerde kartın daha sağlam olmasını istiyorsanız

S: Ne zaman daha kalın bakıra ihtiyacım olduğunu nasıl anlarım?

C: Hat genişliği hesaplayıcısını kullanıp 1 ons hatlarınızın aşırı ısınacağını veya çok fazla voltaj düşüşü yaşayacağını görüyorsanız ’2 ons bakır düşünme zamanıdır. Ayrıca kartınız işlem sırasında ısınıyorsa — iç sesinize (ve matematiğe) güvenin ve daha kalın olun.

S: Dış PCB katmanları için standart bakır kalınlığı nedir?

A: Çoğu kart 1 oz kullanır, ancak yüksek güç tüketen bir şey yapıyorsanız dış katmanlar için 2 oz da oldukça yaygındır. Gerçekten ağır iş yüküne dayanıklı uygulamalar için bazı tasarımlar daha da kalın gidebilir. ’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.

S: Çok katmanlı panolarda farklı bakır kalınlıklarını birleştirebilir miyim?

A: Kesinlikle! Çok katmanlı panolarda aslında oldukça yaygın bir uygulamadır. Hassas sinyaller için ince bakır bir katmanda, güç düzlemi için ise kalın bakır başka bir katmanda olabilir.

S: Bakır kalınlığı esnek PCB ve esnek devre tasarımı üzerinde nasıl bir etkiye sahiptir?

A: Esnek PCB'ler için daha ince olmak daha iyidir — genellikle 0,5 oz veya 1 oz bakır kullanılır. Daha kalın bakır iyi bükülmez ve çatlama yapabilir, bu yüzden çoğu esnek uygulamada bundan kaçınılır.

S: PCB'm üzerinde fazladan bakır varsa ne olur?

A: Evet, aslında. Eğer planlama yapmadan büyük ve yoğun dökümler uygularsanız, üretim sırasında baskılı devre kartının bükülmesine veya eşit olmayan ısınmaya neden olabilir. Katmanlar arasında bakırı daima dengelemeye çalışın ve yastıklara bağlanırken termal gevşemeler kullanın.

Sonuç: Uygun Bakır Ağırlığı Seçiminin Önemi

Yani, günün sonunda baskılı devre kartı tasarımında uygun bakır kalınlığını seçmek denge kurmakla ilgilidir.

Standart olanı kullanmak 1 ons bakır muhtemelen projelerin %90'ı için sağlam ve maliyet tasarrufu sağlayan bir tercihtir. Ancak ciddi güçle uğraştığınızda ya da sıcaklık artmaya başladığında o zaman 2 oz bakır kalınlığı veya daha ağır bakıra geçersiniz. Sadece çalışmasını sağlamak değil —aynı zamanda güvenli, güvenilir ve uzun ömürlü olmasını sağlamak meselesidir.

Bakır baskılı devre kartları elektronik olarak inşa ettiğimiz her şeyin temelidir. Nasıl olduğunu anlayabilmek bakır ağırlığı , kart katman yapısı ve gerçek ihtiyaçlarınızın bir araya gelmesi, projeyi "çalışıyor" aşamasından "kesinlikle harika" seviyeye taşır.

Yani karar vermeye çalışırken 1 ons vs 2 ons bakır , veya ons vs 2 ons bakır pcb , şunu unutmayın: standart kuralları ve biraz matematiği rehberiniz yapın, asla hata yapmazsınız.