Медные дорожки на печатной плате передают электронные сигналы и распределяют мощность между компонентами и устройствами.. Эта сложная сеть проводящих путей позволяет всем функциональным элементам платы работать гармонично.. Одним из наиболее важных проектных решений при проектировании печатной платы является определение подходящей толщины меди печатной платы для дорожек.. В этой статье, мы внимательно рассмотрим толщину меди, используемой в печатных платах., обсудите, почему использование более толстой меди выгодно в приложениях с высокой мощностью, и рассмотрим ключевые факторы, которые проектировщики должны учитывать при выборе оптимальной толщины меди печатной платы для своих конкретных требований и ограничений схемы.. Давайте погрузимся в.
Распространенная толщина меди, используемой в печатных платах
Толщина меди относится к весу медной фольги, ламинированной на Подложка печатной платы, выражается в унциях на квадратный фут (унция/фут2). Типичный вес варьируется от 0.5 унция до 3 унция:
0.5-1 толщина меди на унции: Чрезвычайно тонкая медная фольга 0.0007 дюймов толщиной. Используется для облегчения, слаботочные печатные платы, где необходимы малые расстояния между дорожками и тонкий профиль платы. Минимальный размер и расстояние между дорожками очень малы при толщине меди в одну унцию..
1-2 унция меди: Стандартный и наиболее распространенный вес меди для общих конструкций печатных плат.. Он обеспечивает баланс электротермических характеристик и технологичности.. Подходит для большинства печатных плат средней сложности..
3 унция меди: Считается тяжелой медной печатной платой.. Он достаточно прочен для сильноточных силовых цепей., который может выдерживать ток около 8–10 А на каждую дорожку, прежде чем перегрев или падение напряжения станут проблемой.. Обеспечивает повышенную стабильность и надежность..
Зачем использовать тяжелую медь в печатной плате?
Использование тяжелой медной фольги увеличивает стоимость печатной платы., есть важные преимущества, которые делают его правильным выбором для схем большой мощности.:
- Выдерживает более высокий ток без следов перегрева – Более толстая медь имеет меньшее сопротивление., позволяя протекать большему току без чрезмерного резистивного нагрева. Это предотвращает повреждение от перегрева..
- Меньшее падение напряжения на дорожках при больших токах – Более толстые медные дорожки уменьшают нежелательное падение напряжения по длине дорожки., обеспечение подачи сигналов и мощности на правильных уровнях по всей печатной плате.
- Улучшенное распределение тепла и управление температурным режимом. – Медь является отличным проводником тепла. Тяжелая медь действует как рассеиватель тепла., быстро отводить тепло от горячих точек и распределять его по большей площади для рассеивания. Это обеспечивает правильную работу схемы при более высоких температурах..
- Выдерживает высокие температуры и повторяющиеся термические циклы. – Высокая тепловая масса и проводимость толстой меди делают ее гораздо более устойчивой к повреждениям от высоких температур и повторяющихся циклов нагрева/охлаждения по сравнению с тонкой фольгой..
- Уменьшает ЭМИ по сравнению с более тонкими следами – Более толстые дорожки создают меньше электромагнитных помех по сравнению с тонкими дорожками с таким же током., из-за уменьшенного сопротивления переменному току. Такое снижение электромагнитных помех полезно для соблюдения требований по электромагнитной совместимости..
- Повышает общую надежность и срок службы изделия. – Превосходная текущая способность, тепловые характеристики, и долговечность тяжелая медная печатная плата повысить надежность и срок службы продукта, особенно в требовательных средах высокой мощности.
Как выбрать толщину меди на печатной плате?
Выбор оптимальной толщины меди печатной платы для конкретной конструкции требует учета нескольких взаимосвязанных факторов.:
- Текущие уровни – Ожидаемый максимальный ток в каждой дорожке определяет минимальную толщину, необходимую во избежание перегрева.. Например, для дорожек, пропускающих ток более 5 А, обычно требуется более толстая медь толщиной 2 унции или более.. Сопоставьте толщину с текущим.
- Количество слоев – Печатная плата с большим количеством медных слоев позволяет в целом использовать более тонкую медь., поскольку ток можно разделить на несколько слоев. А 2-Слойная доска часто требуется более толстая медь толщиной 2 унции по сравнению с 4-слойной или 6-слойной платой для того же тока.
- Целевое сопротивление следов – Меньшее сопротивление требует более толстых дорожек при прочих равных условиях.. Рассчитайте сопротивление на единицу длины для различной толщины при желаемой ширине дорожки, чтобы достичь целевых показателей сопротивления..
- Расходы – Более толстый медный материал по своей сути стоит дороже, чем тонкий материал.. Сопоставьте увеличение затрат с преимуществами электрических характеристик, чтобы соответствовать бюджету..
- Производственные ограничения – Толстая медь весом более 2 унций может потребовать специального технологического оборудования.. Это также влияет на достижимое разрешение трассировки., расстояние между следами, и точность регистрации. Ознакомьтесь с возможностями производителя.
- Термические нагрузки – Тщательно рассчитайте общее рассеивание тепловой мощности на печатной плате, чтобы гарантировать, что медь может распространять и отводить тепло без перегрева.. Учитывайте температуру окружающей среды и варианты воздушного/жидкостного охлаждения..
Последние мысли
Выбор оптимальной толщины меди при проектировании печатной платы — это сложный баланс, требующий тщательного анализа ожидаемых токовых нагрузок., характеристики тепловыделения, ограничения технологичности, и компромиссы в стоимости материалов. Более тяжелый медный вес с превосходной токовой способностью и тепловыми характеристиками достигается за счет увеличения размеров платы и стоимости.. Разработчики печатных плат должны разумно подбирать толщину медных дорожек в соответствии с электрическими потребностями и ограничениями приложения., принимая во внимание все взаимозависимые факторы проектирования. С обоснованными решениями по толщине следов, Производительность платы может быть максимизирована в рамках имеющегося бюджета и производственных возможностей.. Свяжитесь с нами если вам нужна помощь в определении идеального веса меди для вашей следующей печатной платы.
