Меню
Блог

Медь 1 oz vs 2 oz на печатной плате

Разница в сечении, а не в качестве. Полезный вопрос: даёт ли лишний вес то, чего не даст более широкая дорожка.

Инженерная редакция Hitech Circuits

Шэньчжэнь, Китай · производство и монтаж плат

2 мин чтения

Опубликовано:

Последнее обновление:

Техническая проверка: Технологические данные сверены с опубликованным листом возможностей.

Та же дорожка, вдвое больше меди

Одна унция меди составляет примерно 35 мкм, две унции — около 70 мкм. Удвоение толщины удваивает поперечное сечение каждой дорожки на этом слое, поэтому сопротивление уменьшается вдвое: дорожка толщиной 1 унция имеет сопротивление примерно 0,5 мОм на квадрат, дорожка толщиной 2 унции — примерно 0,25 мОм.

В этом и заключается весь электрический аспект. Все остальное — стоимость, минимальный размер элемента, контроль травления, плоскостность панели — вытекает из процесса, необходимого для производства более толстого слоя.

Что дает увеличение сопротивления

Возьмем ток 1 А через дорожку длиной 100 квадратов. При сопротивлении 0,5 мОм на квадрат дорожка рассеивает около 0,5 мВт на квадрат, всего 50 мВт, с падением напряжения около 49 мВ. При толщине 2 унции та же дорожка рассеивает около 25 мВ и 25 мВт.

На линии 3,3 В эти показатели определяют, есть ли запас прочности конструкции. На линии 48 В падение напряжения имеет гораздо меньшее значение, и именно повышение температуры, а не падение, становится причиной добавления меди.

Правила стоимости и проектирования

Толщина меди приобретается дважды: за счет фольги и за счет времени, необходимого для ее получения. Более толстая фольга также травится по-другому, поэтому минимальная ширина линии и пространство, которые может выдержать производитель, увеличивается с ростом толщины. Плата, требующая элементов толщиной 0,06 мм и 2 унции меди повсюду, сложнее в изготовлении, чем плата, в которой толстая медь используется в плоскостях и широких заливках.

Три практических следствия:

  • Сначала компоновка, затем вес. Расширьте дорожки до доступного пространства, затем выберите толщину меди, соответствующую целевому показателю повышения температуры.
  • Сохраняйте толстую медь там, где протекает ток. Смешанная структура с 2 унциями меди на силовых слоях и 1 унцией на сигнальных слоях дешевле, чем однородная структура с 2 унциями меди, и обычно так же хороша.
  • Проверяйте не только дорожку, но и сам разъем. Толстая дорожка, питающая разъем с малым шагом, скорее сдвигает узкое место, чем устраняет его.

Выбор между ними

Для большинства цифровых и маломощных аналоговых плат достаточно 1 унции, а элементы толщиной 0,06 мм ценятся больше, чем дополнительная медь. Для источников питания, моторных каскадов и батарейных компонентов обычно используется 2 унции, а там, где ток невозможно расширить, проектирование переходит к использованию толстой медной дорожки.

Если рабочий ток и доступная ширина указывают на толщину более 3 унций, страница печатных плат с толстым слоем меди приводит опубликованный диапазон веса (0,5–20 унций снаружи, 0,5–10 унций внутри), а руководство по проектированию объясняет, что необходимо изменить в макете перед расчётом стоимости.

Технические характеристики

1 унция меди
примерно 35 мкм · приблизительно 0,5 мОм на квадратный дюйм
2 унции меди
около 70 мкм · примерно 0,25 мОм на квадратный дюйм
Порог высокой концентрации меди
3 унции на слой
Диапазон в Hitech Circuits
0,5–20 унций внешнего слоя · 0,5–10 унций внутреннего слоя
Справочная информация о допустимой токовой нагрузке
IPC-2152, при указанном повышении температуры

Часто задаваемые вопросы

  • Удваивает ли медь толщиной 2 унции ток, который может пропускать дорожка?

    Примерно при одинаковой ширине и одинаковом допустимом повышении температуры: удвоение поперечного сечения уменьшает сопротивление вдвое, а дополнительная медь лучше рассеивает тепло. Разница не совсем вдвое, поскольку более толстый проводник также изменяет способ охлаждения дорожки — именно поэтому пропускная способность проверяется по стандарту IPC-2152 при указанном повышении температуры, а не при фиксированном множителе.

  • В каких случаях более широкая дорожка на 1 унцию лучше, чем на 2 унции меди?

    Когда позволяет пространство. Дорожка толщиной 1 унция, вдвое шире, имеет такое же поперечное сечение, как дорожка толщиной 2 унции при исходной ширине, обходится дешевле с точки зрения времени на фольгирование и покрытие, а также позволяет создавать более тонкие детали методом травления. Более толстая медь выгодна, когда ширина ограничена — например, при трассировке проводников с малым шагом, плотной компоновке разъемов или при необходимости сохранения тонкости плоскости.

  • Где предел того, что 2 унции достаточно?

    Когда требуемое поперечное сечение перестает соответствовать доступной ширине, следующим шагом становится использование меди толщиной 3 унции и более, где применяются правила для толстой меди: минимальная длина линии и зазор определяются весом меди, толщина слоев увеличивается, а теплоотвод и отверстия маски корректируются для сборки.

Поделиться статьёй

← Блог

Похожие технические статьи

Запросите расчёт для вашего проекта печатной платы

Бесплатная инженерная проверка и расчёт для производства печатных плат, монтажа, закупки компонентов и сборки готовых изделий.