товщина міді 1 унція | Товщина друкованої плати: Остаточний посібник з ваги міді на друкованих платах

Вступ

Отже, чи траплялося вам коли-небудь замислюватися, чому товщину мідного шару друкованої плати на друкованій платі насправді має значення? Чи, можливо, ви намагаєтеся вирішити, яку мідь використовувати — 1 унцію чи 2 унції — для вашої плати? Повірте, ви не самі. Товщина міді — це одна з тих базових, але дещо заплутаних деталей у проектуванні друкованих плат.

Вибір між 1 унцією та 2 унціями міді — це не лише питання про те, скільки потужності витримає ваша плата. Це також впливає на багато інших факторів — наприклад, на збереження цілісності сигналу, міцність плати, вартість виробництва та навіть термін її служби.

У цьому посібнику ми розглянемо все, що вам потрібно знати про товщину міді друкованих плат. Ми пояснимо, що взагалі означає «товщина міді в унціях», чому 1 унція міді зазвичай є стандартним варіантом, і коли доцільно перейти на товщину 2 унції або навіть використовувати друковані плати з великою кількістю міді. Ми наведемо реальні приклади, поділимося корисними порадами з виробництва та додамо кілька зручних діаграм для кращого розуміння. Незалежно від того, чи ви просто створюєте прототип, чи розробляєте пристрій, який має витримувати значне навантаження, ми допоможемо вам.

Розуміння товщини міді друкованої плати та ваги міді

Отже, коли ми говоримо про товщину міді в конструкції з мідним шаром, ми маємо на увазі, скільки міді нанесено на плату для створення всіх цих дрібних доріжок і контактних майданчиків. У галузі друкованих плат ми зазвичай не використовуємо просто «міліметри». Натомість ми застосовуємо старовинну одиницю виміру: унції на квадратний фут, або скорочено «oz». Це може здатися дивним, але це буквально означає вагу міді, розподіленої на певній площі.

Що таке «товщина 1 oz міді»?

• товщина 1 oz міді підходить для більшості сигнальних трасувань і помірного рівня подачі живлення. Уявіть аркуш міді, який важить рівно одну унцію і має розмір один фут на один фут. Ось що означає 1 oz міді.
• Якщо виміряти товщину такого аркуша, вона становитиме близько 35 мікрон (або 35 мікрон). Це стандартна, найпоширеніша товщина, яку використовують, ймовірно, у 90% усіх друкованих плат. Вона ідеально підходить для більшості звичайних сигналів і достатнього рівня потужності.

Чому використовують унції замість просто товщини?

• Чесно кажучи, це дещо подібне на галузеву звичку, яка збереглася зі старих часів. Раніше було простіше купувати мідь та вимірювати її за вагою.
• Але тепер у всіх інструменти налаштовані саме на це. Усі калькулятори, які підказують, наскільки широкою має бути доріжка для певного струму, використовують одиницю виміру 'унція'. Тож зараз це навіть полегшує життя.
• Однак як розробник ви повинні тримати в голові обидва показники — вагу міді та фактичну товщину в мм, щоб ваші розробки та моделювання були точними.

Товщина міді в проектуванні друкованих плат: основи

Чому важлива товщина міді

Отже, товщина міді фактично встановлює правила того, що може і не може робити ваша плата. Подумайте ось як:

• Здатність проводити струм: Товща мідь — це наче ширша дорога для електрики. Вона може пропускати значно більший струм, перш ніж почне перегріватися.
• Ширина мідної доріжки: Якщо вам потрібно, щоб доріжка пропускала певний струм, використання товщої міді дозволяє зробити цю доріжку вужчою, економлячи місце на платі.
• Тепловий менеджмент: Мідь чудово відводить тепло. Більше міді діє як більший радіатор, що запобігає перегоранню ваших чутливих компонентів.
• Механічна міцність: Товща мідь робить контактні площадки та отвори міцнішими, що означає, що плата менше піддається пошкодженню під час складання, коли компоненти вставляються та припаюються.
• Надійність у складних умовах: Коли виникають проблеми — наприклад, стрибки напруги або постійне нагрівання та охолодження плати — товща мідь є стійкішою. Вона менше схильна до тріщин, відшарування чи виходу з ладу.

Типові товщини міді в індустрії друкованих плат

Стандартні вагові норми міді у галузі виробництва друкованих плат зазвичай становлять 0,5 унції, 1 унція, 2 унції, 3 унції та 4 унції міді на кв. фут, де 1 унція міді є стандартною для більшості друкованих плат.

Таблиця типових товщин міді:

Таблиця товщини міді: порівняння друкованих плат з 1 унцією та 2 унціями міді

Одним із найпоширеніших запитань є різниця між 1 унцією та 2 унціями міді в проектуванні друкованих плат . Ось зручна таблиця для порівняння:

1 унція проти 2 унцій: що обрати?

• 1 унція міді : Це ваш варіант для повсякденних завдань — наприклад, більшість цифрових схем, трасування сигналів і плати з низьким енергоспоживанням. Це ’стандарт зі своїх причин.
• 2 унції міді : Він вступає в дію, коли ситуація стає серйозною — ми ’мова йде про високу потужність, великий струм або плати, які нагріваються і потребують кращого розсіювання тепла.
• Коли ти ’ре порівняння між 1 унцією та 2 унціями міді , не ’ думайте лише про струм. Запитайте себе: скільки в мене є місця? Який у мене бюджет? І наскільки дрібними мають бути мої доріжки? Бо товща мідь може економити місце, але може коштувати дорожче і обмежувати дрібні деталі. ’мідь може економити місце, але може коштувати дорожче і обмежувати дрібні деталі.

Товщина міді: 1 унція проти 2 унцій міді на друкованих плат

Вплив товщини міді на проектування друкованих плат

• товщина міді 1 унція є вашим універсальним варіантом. Ідеально підходить для більшості цифрових плат, таких як Arduino або Raspberry Pi, і це також найкращий вибір для гнучкі друковані плати або коли ви розміщуєте безліч компонентів у обмеженому просторі.
• товщина міді 2 oz — це ваш спеціаліст з живлення. Саме це потрібно для важких завдань —такі як схеми блоків живлення , системи управління батареями або схеми керування двигунами.
• The Мідні друковані плати зазвичай , тоді як 1 oz є типовим значенням, більшість виробників легко дають можливість оновитися до 2 oz або навіть 3 oz міді для великої товщини міді друковані плати.

Різниця у товщині міді на практиці

• Ось найбільша перевага: подвоєння з 1 од. до 2 унції товщини міді означає, що ви можете зменшити вдвічі ширину провідника, і він все одно зможе пропускати ту саму кількість струму. Це велика економія місця для силових ланцюгів!
• Але є нюанс... із збільшенням товщини міді виробник застосовує мінімальний розмір елемента більш великі правила щодо ширини провідників і зазорів між ними. Тож ви економите місце за рахунок ширини, але можете втратити можливість реалізувати дуже тонкі, високощільні деталі.

Вибір відповідної товщини міді при проектуванні друкованих плат -2

Поради щодо вибору правильної товщини мідного шару (продовження)

Аналіз розподілу загального струму:

Скористайтеся онлайн-калькулятором ширини доріжок, щоб визначити, який струм буде проходити через кожну доріжку. Потрібно підібрати Товщину мідного шару друкованої плати відповідно до найвищого значення струму, інакше ваші доріжки можуть перегрітися або спричинити просідання напруги.

Оцінка ширини доріжок та вільного місця на платі:

Якщо ви розміщуєте багато компонентів на невеликій площі, перехід з 1 унція міді до 2 унції міді є класичним рішенням. Це дозволяє використовувати вужчі доріжки для ліній високої потужності, звільняючи цінне місце для решти компонентів.

Врахуйте товщину плати та структуру шарів:

• • Пам’ятайте, що товщий мідний шар додайте до загального вашого товщина плати . У складних багатошарових платах поширеною є комбінація різних варіантів. Можна використовувати різну товщину міді в унціях на зовнішніх шарах для чутливих високочастотних сигналів і товсту мідь 2 унції на внутрішньому шарі як окрему силову площину.

Оцініть потреби у тепловідведенні:

Мідь — це ваш вбудований радіатор. Якщо ви створюєте, наприклад, яскраву матрицю світлодіодів або високовольтні схеми , використовуючи друковані плати з міддю 2 унції можуть подвоїти вашу здатність охолодження та врятувати компоненти від перегріву.

Зрозумійте збірку та витрати:

• • Ось у чому справа: товщий мідний шар коштує дорожче. Він вимагає більше сировини і важче піддається точному травленню на заводі. Тож запитайте себе: чи потрібен мені товстий мідний шар скрізь, чи лише в кількох ключових місцях? Використання 1 унції як стандартної товщини міді значно дешевше та простіше у виробництві.

Звертайтеся до стандартів IPC:

У разі сумнівів перевірте Стандарт IPC-2221 . Це головний посібник галузі, у якому чітко зазначено, якою має бути ширина доріжки для певного струму та товщини міді, щоб ви були впевнені у надійності та безпеці свого проекту.

Поради щодо проектування друкованих плат для визначення та використання товщини міді

Найкращі практики щодо товщини міді у розташуванні друкованих плат

• Вкажіть товщину готової міді: Це дуже важливо. Коли ви говорите «2 унції міді», завжди уточнюйте, чи маєте на увазі товщину початкової фольги чи вагу готової міді після всіх операцій з гальванопокриття. Це різні поняття, і варто переконатися, що ви розумієте одне одного.
• Мідне заповнення для заземлення/живлення: Не залишайте великі порожні простори на платі. Заповніть ці ділянки міддю, під’єднаною до заземлення. Це забезпечує надійне заземлення та працює як вбудований радіатор.
• Використовуйте паралельні доріжки: Якщо у вас є ділянка з дуже високим струмом, замість того, щоб робити одну велику надшироку доріжку, розділіть її на кілька менших паралельних доріжок. Це надійніше і краще розподіляє тепло.
• Застосовуйте теплові переходи: Маєте гарячий компонент? Розмістіть безліч малих переходів (ми називаємо їх тепловими переходами) безпосередньо під його тепловим майданчиком. Це створює буквально автостраду для відведення тепла на внутрішні шари або нижню сторону плати.
• Покриття краю та оголені мідні ділянки: Для складних високочастотних плат можна додати мідне покриття на край плати або залишити мідь оголеною в окремих місцях. Це допомагає екранувати електромагнітні перешкоди (ЕМП).
• Товщина міді зазвичай: Ось золоте правило: просто дотримуйтесь стандарту товщина міді 1 унція якщо у вас немає дуже гарної причини —наприклад, сильний нагрів або величезний струм —робити її товщою. Це дешевше, простіше у виробництві й підходить для 90% усіх конструкцій .

Виготовлення друкованих плат: мідна фольга, гальванопокриття та стандарти

Як досягається товщина мідної фольги

Спочатку використовують тонкі аркуші Мідні фолії та ламінують їх на голу плату. Це дає вам базовий шар —вихідну вагу, наприклад, 1 унція.

Потім вони використовують цей Медине олів'янення процес для нарощування міді в певних місцях, особливо всередині отворів (це міжшарові переходи). Це значно посилює з'єднання крізь плату і може збільшити загальну товщину в окремих ділянках.

Стандартна товщина міді для більшості друкованих плат — 1 унція міді скрізь. Але якщо ви вкажете 2 унції міді , вони нанесуть гальванопокриття, щоб досягти потрібної товщини. І протягом усього процесу постійно перевіряють товщину, щоб переконатися у відповідності специфікації.

Наслідки для монтажу друкованих плат

Товста мідь — це справжній виклик для паяння! Оскільки вона поглинає багато тепла, монтажникам може знадобитися використовувати потужніші хімікати та підвищити температуру паяння, щоб отримати якісне з'єднання.

Ось у чому справа: це додаткове тепло може бути небезпечним. Воно може пошкодити тонші, більш делікатні доріжки на інших частинах плати.

Тож мій головний порада? Якщо ваша плата поєднує різні товщини міді, ви повинні повідомити про це своєму монтаж ПЛІ виробнику заздалегідь. Попередіть їх, щоб вони могли налаштувати свій процес і випадково не «спалити» ваш дизайн.

Часто задавані запитання (FAQ) щодо товщини міді в проектуванні друкованих плат

Питання: Які основні переваги 1 унції міді порівняно з 2 унціями в проектуванні друкованих плат?

Відповідь: Уявіть 1 унцію як універсальний варіант — це ’вона дешевша, чудово підходить для більшості цифрових пристроїв і дозволяє створювати дуже тонкі доріжки. Ви б обрали ’коли потрібно передавати більше потужності, краще відводити тепло або просто зробити плату міцнішою в місцях на кшталт силових роз’ємів. 2 унції міді коли потрібно передавати більше потужності, краще відводити тепло або просто зробити плату міцнішою в місцях на кшталт силових роз’ємів.

Питання: Звідки знати, чи потрібна мені товща мідь?

A: Якщо ви підставите значення у калькулятор ширини доріжки і побачите, що ваші доріжки 1 oz перегріватимуться або матимуть надто великий спад напруги, час замислитися над використанням 2 oz. ’справа йде до того, що плата нагрівається під час роботи — довіряйте своїй інтуїції (і розрахункам) та обирайте більшу товщину.

Питання: Яка стандартна товщина міді для зовнішніх шарів друкованих плат?

Відповідь: Більшість плат використовують 1 oz, але якщо ви створюєте щось потужне, 2 oz також дуже поширена товщина і для зовнішніх шарів. Для особливо важких навантажень деякі конструкції передбачають ще більшу товщину. ’справа йде до того, що плата нагрівається під час роботи

Питання: Чи можна поєднувати різні товщини міді в багатошарових платах?

Відповідь: Безперечно! Насправді це досить поширена практика для багатошарових плат. Може бути тонка мідь для чутливих сигналів на одному шарі та товста мідь для потужного шару живлення на іншому.

Питання: Як товщина міді впливає на проектування гнучких друкованих плат і гнучких схем?

Відповідь: Для гнучких плат краще використовувати тонку мідь — зазвичай 0,5 oz або 1 oz. Товста мідь погано гнеться і може тріснути, тому її уникують у більшості гнучких застосувань.

Питання: Що робити, якщо на моїй друкованій платі надлишок міді?

Відповідь: Так, це справді важливо. Якщо ви наносите великі суцільні ділянки міді без попереднього планування, це може призвести до деформації плати під час складання або спричинити неоднаковий нагрів. Завжди намагайтеся збалансувати розподіл міді між шарами та використовуйте термовідокремлення під час підключення до контактних площадок.

Висновок: Важливість правильного вибору маси міді

Отже, врешті-решт, вибір відповідної товщини міді в проектуванні друкованих плат полягає в усьому у балансі.

Використання стандартної 1 унція міді товщини є надійним і економічним варіантом для приблизно 90% проектів. Але коли йдеться про серйозне навантаження або коли компоненти починають сильно нагріватися, саме тоді слід переходити на товщина міді 2 oz або ще більшу товщину міді. Це стосується не лише працездатності —мова йде про безпеку, надійність і довговічність конструкції.

Мідні друковані плати є основою всього, що ми створюємо електронікою. Розуміння того, як мідний шар, конструкція плати та ваші реальні потреби поєднуються разом, перетворює проект з «він працює» на «він чудово працює». вага міді , конструкція плати та ваші реальні потреби поєднуються разом, перетворює проект з «він працює» на «він чудово працює».

Отже, чи ви просто намагаєтеся вирішити між 1 унція чи 2 унції міді , або унція чи 2 унції міді друкована плата , просто пам'ятайте: нехай стандартні правила та трохи математики будуть вашим провідником, і ви дійсно не помилитеся.