A la hora de diseñar placas de circuitos impresos, el grosor del cobre no es sólo una cifra; es la clave del rendimiento de la placa.
El espectro del espesor del cobre: De estándar a pesado
Espesores estándar (el 90% de los tableros los utilizan):
- 1oz (35μm): El caballo de batalla de la industria
- Se utiliza en el 70% de los aparatos electrónicos de consumo
- Maneja ~1 A por 1 mm de ancho de traza (capa exterior)
- 2oz (70μm): El jugador poderoso
- Común en controles de automoción e industriales
- Transporta 2-3 veces más corriente que 1oz
Opciones de cobre pesado (para aplicaciones exigentes):
- 3oz (105μm): Especialistas en alta corriente
- Fuentes de alimentación, controladores de motor
- Reduce la resistencia térmica en un 30% frente a 1oz
- 4-6oz (140-210μm): Aplicaciones extremas
- Sistemas de gestión de baterías de vehículos eléctricos
- Convertidores de potencia industriales
Fórmula de cálculo de la capacidad de transporte de corriente
Método de cálculo rápido (según IPC-2152):
I = K × (ΔT)^0,44 × (A)^0,75
Donde:
- I = Corriente (amperios)
- K = 0,048 (exterior) o 0,024 (interior)
- ΔT = Aumento de temperatura (°C)
- A = Sección transversal (millas cuadradas)
Un ejemplo real:
Un trazo exterior de 2oz y 2mm de ancho a 20°C de subida:
= 0.048 × (20)^0.44 × (59)^0.75 ≈ 4.5A
Elegir el peso del cobre: Una matriz de decisiones
| Aplicación | Grosor recomendado | ¿Por qué? |
|---|
| Smartphone PCB | 1oz (35μm) | Rentabilidad, espacio limitado |
| Controladores LED | 2oz (70μm) | Mejor disipación del calor |
| ECU de automoción | 2-3oz (70-105μm) | Resistencia a las vibraciones |
| Fuentes de alimentación para servidores | 3-4oz (105-140μm) | Manejo de altas corrientes |
Consulte a un ingeniero profesional sobre cómo seleccionar el espesor del cobre
Limitaciones del proceso de fabricación
- El cobre de 4 onzas requiere trazas un 50% más anchas que el de 1 onza
- La separación mínima pasa de 0,1 mm a 0,3 mm
- Las tablas de 4 onzas cuestan entre un 40 y un 60% más que las de 1 onza
- Los plazos de entrega aumentan 2-3 días
- Los diseños de grosor mixto necesitan un apilamiento simétrico
- Ejemplo de sándwich de 6 capas:
[1oz – prepreg – 2oz core – prepreg – 1oz]
Consejos profesionales de veteranos del sector
- Los diseños híbridos ahorran dinero
Utilice cobre grueso sólo en las vías de alimentación (por ejemplo, 3 onzas) y 1 onza para las señales.
- Control de la impedancia
Para líneas de 50Ω a 1oz:
- FR4: traza de 1,6 mm sobre dieléctrico de 0,2 mm
- Rogers 4350: traza de 1,2 mm sobre dieléctrico de 0,15 mm
- Gestión térmica
Una placa de masa de 2 onzas reduce la temperatura de los puntos calientes entre 15 y 20 °C frente a una de 1 onza.
El futuro: Cada vez más fino
Las nuevas tendencias muestran dos caminos divergentes:
- Ultrafino (12μm): Para electrónica flexible y 5G mmWave
- Ultragrueso (10oz+): Para módulos de potencia de nueva generación en sistemas de energías renovables