Vid konstruktion av kretskort är koppartjockleken inte bara en siffra - den är livsnerven för kretskortets prestanda.
Spektrumet för koppartjocklek: Från standard till tung
Standardtjocklekar (90% av styrelserna använder dessa):
- 1 oz (35 μm): Branschens arbetshäst
- Används i 70% av all konsumentelektronik
- Hanterar ~1A per 1 mm spårbredd (yttre lager)
- 2 oz (70 μm): Maktspelaren
- Vanligt inom fordons- och industrikontroll
- Bär 2-3 gånger mer ström än 1 oz
Alternativ för kraftig koppar (för krävande tillämpningar):
- 3 oz (105 μm): Specialister på högspänning
- Strömförsörjning, motorstyrningar
- Minskar värmemotståndet med 30% jämfört med 1 oz
- 4-6oz (140-210μm): Extrema tillämpningar
- Batterihanteringssystem för elbilar
- Industriella kraftomvandlare
Formel för beräkning av strömförande kapacitet
Snabb beräkningsmetod (enligt IPC-2152):
I = K × (ΔT)^0,44 × (A)^0,75
Var?
- I = strömstyrka (ampere)
- K = 0,048 (yttre) eller 0,024 (inre)
- ΔT = Temperaturökning (°C)
- A = Tvärsnitt (kvadratmil)
Exempel från den verkliga världen:
Ett 2 oz, 2 mm brett yttre spår vid 20°C temperaturhöjning:
= 0.048 × (20)^0.44 × (59)^0.75 ≈ 4.5A
Hur du väljer din kopparvikt: En beslutsmatris
| Tillämpning | Rekommenderad tjocklek | Varför då? |
|---|
| Smartphone PCB | 1 oz (35 μm) | Kostnadseffektivt, utrymmesbegränsat |
| LED-drivrutiner | 2 oz (70 μm) | Bättre värmeavledning |
| ECU:er för bilar | 2-3oz (70-105μm) | Vibrationsmotstånd |
| Nätaggregat för server | 3-4oz (105-140μm) | Hantering av hög strömstyrka |
Rådgör med en professionell ingenjör om hur man väljer koppartjocklek
Begränsningar i tillverkningsprocessen
- 4 oz koppar kräver 50% bredare spår än 1 oz
- Minsta avstånd ökar från 0,1 mm till 0,3 mm
- 4oz-kort kostar 40-60% mer än 1oz
- Ledtiderna ökar med 2-3 dagar
- Konstruktioner med olika tjocklek kräver symmetrisk stapling
- Exempel på smörgås med 6 lager:
[1 oz – prepreg – 2 oz kärna – prepreg – 1 oz]
Proffsiga tips från branschveteraner
- Hybridkonstruktioner sparar pengar
Använd endast tjock koppar i kraftledningsbanor (t.ex. 3 oz) och 1 oz för signaler
- Impedansreglering
För 50Ω linjer vid 1 oz:
- FR4: 1,6 mm spårvidd över 0,2 mm dielektrikum
- Rogers 4350: 1,2 mm spår över 0,15 mm dielektrikum
- Termisk hantering
Ett markplan på 2 oz minskar temperaturen i hot spot med 15-20°C jämfört med 1 oz
Framtiden: Allt tunnare och tjockare
Nya trender visar på två skilda vägar:
- Ultratunn (12 μm): För flexibel elektronik och 5G mmWave
- Ultra-tjock (10 oz+): För nästa generations kraftmoduler i system för förnybar energi