Ao conceber placas de circuitos impressos, a espessura do cobre não é apenas um número - é a força vital do desempenho da sua placa.
O espetro da espessura do cobre: Do padrão ao pesado
Espessuras standard (90% dos quadros utilizam estas espessuras):
- 1oz (35μm): O cavalo de batalha da indústria
- Utilizado em 70% dos produtos electrónicos de consumo
- Suporta ~1A por 1mm de largura de traço (camada exterior)
- 2oz (70μm): O ator poderoso
- Comum em controlos automóveis e industriais
- Transporta 2-3 vezes mais corrente do que 1 oz
Opções de cobre pesado (para aplicações exigentes):
- 3oz (105μm): Especialistas em alta corrente
- Fontes de alimentação, controladores de motores
- Reduz a resistência térmica em 30% em relação a 1 oz
- 4-6oz (140-210μm): Aplicações extremas
- Sistemas de gestão de baterias de veículos eléctricos
- Conversores de energia industriais
Fórmula de cálculo da capacidade de carga atual
Método de cálculo rápido (segundo IPC-2152):
I = K × (ΔT)^0,44 × (A)^0,75
Onde:
- I = Corrente (amperes)
- K = 0,048 (exterior) ou 0,024 (interior)
- ΔT = Aumento da temperatura (°C)
- A = Secção transversal (milhas quadradas)
Exemplo do mundo real:
Um vestígio exterior de 2 oz e 2 mm de largura a uma subida de 20°C:
= 0.048 × (20)^0.44 × (59)^0.75 ≈ 4.5A
Escolher o peso do cobre: Uma matriz de decisão
| Aplicação | Espessura recomendada | Porquê? |
|---|
| PCB para smartphones | 1oz (35μm) | Económica, com restrições de espaço |
| Drivers de LED | 2oz (70μm) | Melhor dissipação de calor |
| UCEs automóveis | 2-3oz (70-105μm) | Resistência à vibração |
| Fontes de alimentação para servidores | 3-4oz (105-140μm) | Manuseamento de corrente elevada |
Consultar um engenheiro profissional sobre como selecionar a espessura do cobre
Limitações do processo de fabrico
- 4 oz de cobre requerem traços 50% mais largos do que 1 oz
- O espaçamento mínimo aumenta de 0,1 mm para 0,3 mm
- As pranchas de 4oz custam 40-60% mais do que as de 1oz
- Os prazos de entrega aumentam de 2 a 3 dias
- Os desenhos de espessura mista necessitam de empilhamento simétrico
- Exemplo de uma sanduíche de 6 camadas:
[1oz - pré-impregnado - núcleo de 2oz - pré-impregnado - 1oz]
Dicas profissionais de veteranos do sector
- As concepções híbridas poupam dinheiro
Utilizar cobre espesso apenas nas vias de alimentação (por exemplo, 3 oz) com 1 oz para sinais
- Controlo de impedância
Para linhas de 50Ω a 1oz:
- FR4: traço de 1,6 mm sobre dielétrico de 0,2 mm
- Rogers 4350: traço de 1,2 mm sobre dielétrico de 0,15 mm
- Gestão térmica
Um plano de terra de 2 oz reduz as temperaturas dos pontos quentes em 15-20°C em comparação com 1 oz
O futuro: Cada vez mais fino
As tendências emergentes mostram dois caminhos divergentes:
- Ultra-fino (12μm): Para eletrónica flexível e 5G mmWave
- Ultra espesso (10oz+): Para módulos de potência da próxima geração em sistemas de energia renovável