Cùng một đường dẫn, gấp đôi lượng đồng
Một ounce đồng dày khoảng 35 µm, hai ounce khoảng 70 µm. Tăng gấp đôi độ dày giúp gấp đôi tiết diện mỗi đường dẫn, do đó điện trở giảm một nửa: đường dẫn 1 ounce có điện trở khoảng 0,5 mΩ mỗi ô vuông, đường dẫn 2 ounce khoảng 0,25 mΩ.
Đó là toàn bộ lập luận về điện. Mọi thứ khác — chi phí, kích thước chi tiết tối thiểu, kiểm soát khắc, độ phẳng tấm — đều xuất phát từ quy trình tạo lớp dày hơn.
Lợi ích của điện trở
Dòng 1 A qua đường dẫn 100 ô vuông có điện trở 0,5 mΩ/ô sẽ tiêu tán khoảng 0,5 mW mỗi ô, tổng 50 mW, sụt áp khoảng 49 mV. Với 2 ounce, cùng đường dẫn này sụt áp khoảng 25 mV và tiêu tán 25 mW.
Trên ray 3.3V, các con số này quyết định biên độ an toàn của thiết kế. Trên ray 48V, sụt áp ít quan trọng hơn; tăng nhiệt — không phải sụt áp — mới là lý do thêm đồng.
Chi phí và quy tắc thiết kế
Trọng lượng đồng được mua hai lần: trong lá đồng và thời gian mạ để đạt được nó. Lá đồng dày hơn cũng bị ăn mòn khác nhau, nên đường dẫn và khoảng cách tối thiểu nhà sản xuất giữ được sẽ rộng hơn khi trọng lượng tăng. Bo mạch cần chi tiết 0,06 mm và 2 oz ở mọi nơi khó chế tạo hơn bo mạch giữ lượng đồng dày ở mặt phẳng và vùng phủ rộng.
Ba hệ quả thực tế:
- Thiết kế bố cục trước, trọng lượng sau. Mở rộng đường dẫn đến không gian có sẵn, rồi chọn trọng lượng đồng đáp ứng mục tiêu tăng nhiệt.
- Giữ lượng đồng dày ở nơi có dòng điện. Cấu trúc xếp lớp hỗn hợp 2 oz trên lớp nguồn và 1 oz trên lớp tín hiệu rẻ hơn cấu trúc 2 oz đồng nhất, chất lượng thường tương đương.
- Kiểm tra đầu nối, không chỉ đường dẫn. Đường dẫn dày cấp điện cho đầu nối chân nhỏ chỉ dịch chuyển điểm nghẽn, không loại bỏ nó.
Lựa chọn giữa chúng
Với bo mạch số và analog công suất thấp, 1 oz là đủ; chi tiết 0,06 mm giá trị hơn thêm đồng. Với nguồn, mạch điều khiển động cơ và phần cứng pin, 2 oz thường là điểm khởi đầu; nếu đường dẫn dòng không thể mở rộng, thiết kế chuyển sang đồng dày hơn.
Nếu dòng điện và độ rộng cho phép vượt 3 oz, trang PCB đồng dày nêu phạm vi (ngoài 0,5–20 oz, trong 0,5–10 oz); hướng dẫn thiết kế giải thích thay đổi bố cục trước khi báo giá.
