ลายวงจรเดิม แต่ใช้ทองแดงเพิ่มเป็นสองเท่า
ทองแดง 1 ออนซ์มีความหนาประมาณ 35 ไมโครเมตร ทองแดง 2 ออนซ์มีความหนาประมาณ 70 ไมโครเมตร การเพิ่มความหนาเป็นสองเท่าจะทำให้พื้นที่หน้าตัดของลายวงจรแต่ละเส้นบนชั้นนั้นเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า ดังนั้นความต้านทานจึงลดลงครึ่งหนึ่ง: ลายวงจร 1 ออนซ์มีความต้านทานประมาณ 0.5 มิลลิโอห์มต่อหนึ่งตาราง ลายวงจร 2 ออนซ์มีความต้านทานประมาณ 0.25 มิลลิโอห์ม
นั่นคือหลักการทางไฟฟ้าทั้งหมด ส่วนอื่นๆ — ต้นทุน ขนาดของชิ้นส่วนขั้นต่ำ การควบคุมการกัดเซาะ ความเรียบของแผง — ล้วนเป็นผลมาจากกระบวนการที่จำเป็นในการผลิตชั้นที่หนาขึ้น
สิ่งที่ความต้านทานที่เพิ่มขึ้นมอบให้
ลองพิจารณากระแสไฟฟ้า 1 แอมป์ไหลผ่านลายวงจรยาว 100 ตาราง (squares) ที่ความต้านทาน 0.5 มิลลิโอห์มต่อหนึ่งตาราง ลายวงจรจะสูญเสียพลังงานประมาณ 0.5 มิลลิวัตต์ต่อหนึ่งตาราง รวมทั้งหมด 50 มิลลิวัตต์ โดยมีแรงดันตกคร่อมประมาณ 49 มิลลิโวลต์ ที่ทองแดง 2 ออนซ์ ลายวงจรเดียวกันจะมีแรงดันตกคร่อมประมาณ 25 มิลลิโวลต์ และสูญเสียพลังงาน 25 มิลลิวัตต์
บนรางแรงดัน 3.3 V ตัวเลขเหล่านั้นจะเป็นตัวตัดสินว่าการออกแบบนั้นมีระยะเผื่อหรือไม่ แต่บนรางแรงดัน 48 V แรงดันตกคร่อมมีความสำคัญน้อยกว่ามาก และอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นต่างหากที่เป็นเหตุผลในการเพิ่มทองแดง ไม่ใช่การลดลง
ต้นทุนและกฎเกณฑ์การออกแบบ
น้ำหนักของทองแดงนั้นต้องซื้อสองครั้ง: ครั้งแรกจากฟอยล์ และครั้งที่สองจากเวลาในการชุบที่จำเป็นเพื่อให้ได้น้ำหนักที่ต้องการ ฟอยล์ที่หนักกว่าจะมีการกัดเซาะที่แตกต่างกัน ดังนั้นขนาดเส้นและพื้นที่ขั้นต่ำที่ผู้ผลิตสามารถรองรับได้จะกว้างขึ้นเมื่อน้ำหนักเพิ่มขึ้น แผงวงจรที่ต้องการคุณสมบัติขนาด 0.06 มม. และทองแดง 2 ออนซ์ทุกที่นั้นสร้างยากกว่าแผงวงจรที่ใช้ทองแดงหนาในระนาบและการเทที่กว้าง
ผลที่ตามมาในทางปฏิบัติสามประการ:
- วางเลย์เอาต์ก่อน น้ำหนักทีหลัง ขยายเส้นให้กว้างที่สุดเท่าที่จะทำได้ จากนั้นเลือกน้ำหนักทองแดงที่ตรงกับเป้าหมายการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ
- ใช้ทองแดงหนาในบริเวณที่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน การเรียงซ้อนแบบผสมโดยใช้ทองแดง 2 ออนซ์ในชั้นพลังงานและ 1 ออนซ์ในชั้นสัญญาณนั้นถูกกว่าการสร้างแบบใช้ทองแดง 2 ออนซ์อย่างสม่ำเสมอ และโดยทั่วไปแล้วก็ดีพอๆ กัน
- ตรวจสอบตัวเชื่อมต่อ ไม่ใช่แค่ลายวงจร ลายวงจรหนาที่ต่อกับตัวเชื่อมต่อแบบละเอียดจะยิ่งทำให้ปัญหาคอขวดลุกลาม แทนที่จะกำจัดมันออกไป
การเลือกใช้
สำหรับบอร์ดดิจิทัลและอนาล็อกกำลังต่ำส่วนใหญ่ 1 ออนซ์ก็เพียงพอแล้ว และรายละเอียดขนาด 0.06 มม. มีค่ามากกว่าทองแดงที่เพิ่มขึ้น สำหรับแหล่งจ่ายไฟ วงจรควบคุมมอเตอร์ และฮาร์ดแวร์แบตเตอรี่ 2 ออนซ์เป็นจุดเริ่มต้นปกติ และในกรณีที่ไม่สามารถขยายเส้นทางกระแสไฟฟ้าได้ การออกแบบจะเปลี่ยนไปใช้ทองแดงหนาขึ้น
หากกระแสไฟฟ้าและความกว้างที่มีอยู่สูงกว่า 3 ออนซ์ หน้า PCB ทองแดงหนา แสดงรายการช่วงที่เผยแพร่ (ด้านนอก 0.5–20 ออนซ์ ด้านใน 0.5–10 ออนซ์) และ คู่มือการออกแบบ อธิบายสิ่งที่ต้องเปลี่ยนแปลงในเค้าโครงก่อนที่จะเสนอราคา
