При проектировании печатных плат толщина меди - это не просто цифра – это жизненная сила вашей платы’- производительность.
Спектр толщины меди: От стандартной до толстой
Стандартные толщины (90% плит используют именно их):
- 1 унция (35 мкм): Рабочая лошадка индустрии
- Используется в 70% бытовой электроники
- Выдерживает ~1 А на 1 мм ширины трассы (внешний слой)
- 2 унции (70 мкм): Властный игрок
- Распространены в автомобильных и промышленных системах управления
- Пропускает в 2-3 раза больше тока, чем 1 унция
Опции из тяжелой меди (для сложных условий эксплуатации):
- 3 унции (105 мкм): Специалисты по сильному току
- Источники питания, контроллеры двигателей
- Снижает тепловое сопротивление на 30% по сравнению с 1 унцией
- 4-6 унций (140-210 мкм): Экстремальные применения
- Системы управления батареями электромобилей
- Промышленные преобразователи мощности
Формула расчета пропускной способности по току
Быстрый метод расчета (согласно IPC-2152):
I = K × (ΔT)^0,44 × (A)^0,75
Где:
- I = ток (амперы)
- K = 0,048 (внешний) или 0,024 (внутренний)
- ΔT = повышение температуры (°C)
- A = Поперечное сечение (квадратные мили)
Пример из реальной жизни:
Внешний след весом 2 унции и шириной 2 мм при температуре 20°C:
= 0.048 × (20)^0.44 × (59)^0.75 ≈ 4.5A
Выбор веса меди: Матрица принятия решений
| 3. Применение | Рекомендуемая толщина | Почему? |
|---|
| Печатная плата смартфона | 1 унция (35 мкм) | Экономичность, ограниченное пространство |
| Светодиодные драйверы | 2 унции (70 мкм) | Лучшее рассеивание тепла |
| Автомобильные ЭБУ | 2-3 унции (70-105 мкм) | Устойчивость к вибрации |
| Серверные блоки питания | 3-4 унции (105-140 мкм) | Работа с большим током |
Проконсультируйтесь с профессиональным инженером о том, как выбрать толщину меди
Ограничения производственного процесса
- Для 4 унций меди требуется на 50% больше трасс, чем для 1 унции
- Минимальное расстояние увеличивается с 0,1 мм до 0,3 мм
- Доски толщиной 4 унции стоят на 40-60% дороже, чем 1 унция
- Время выполнения заказа увеличивается на 2-3 дня
- Конструкции смешанной толщины нуждаются в симметричной укладке
- Пример 6-слойного сэндвича:
[1oz – prepreg – 2oz core – prepreg – 1oz]
Советы профессионалов от ветеранов отрасли
- Гибридные конструкции экономят деньги
Используйте толстую медь только в силовых каналах (например, 3 унции) и 1 унцию для сигналов.
- Контроль импеданса
Для 50-километровых лесок по 1 унции:
- FR4: 1,6 мм трассы над 0,2 мм диэлектрика
- Rogers 4350: 1,2 мм трассировки над 0,15 мм диэлектриком
- Терморегулирование
Грунтовая плоскость весом 2 унции снижает температуру в горячей точке на 15-20°C по сравнению с 1 унцией.
Будущее: Тоньше и толще
Развивающиеся тенденции показывают два расходящихся пути:
- Ультратонкий (12 мкм): Для гибкой электроники и 5G mmWave
- Ультратолстый (10 унций+): Для силовых модулей нового поколения в системах возобновляемой энергетики