您应该使用(yòng)什么 PCB 铜厚度？

2021-07-30

您应该使用(yòng)什么 PCB 铜厚度？

如果您是一名電(diàn)子设计师，或者您刚刚开始您的工程师职业生涯，那么 PCB 叠层可(kě)能(néng)是您最后要考虑的事情之一。我见过专业设计师以全力和热情投入新(xīn)设计，结果却完全忘记了一些关键的電(diàn)路板堆叠细节。PCB 铜厚度和電(diàn)路板厚度等简单项目可(kě)能(néng)会被搁置一旁，但对于许多(duō)应用(yòng)，您需要考虑这两点，因為(wèi)并非每块電(diàn)路板都将在标准的 1.57 毫米两层 PCB 上制造。

在您的叠层中要考虑的一个重要点不仅是您的 PCB 電(diàn)介质厚度和总板厚，还包括铜厚度。铜厚度确实增加了阻焊层旁边外层的总厚度，因此这不是一个微不足道的考虑点。那么什么时候应该选择比制造商(shāng)设定的标准值更厚的铜呢(ne)？如果您的设计会超出许多(duō)设计中常见的典型值，则需要考虑一些情况和指南。

PCB铜厚如何选择

正如我上面提到的，您并不总是需要指定标准值以外的铜厚度。覆铜板上的典型 PCB 铜厚度為(wèi) 0.5 oz/sq ft 或 1.0 oz/sq ft，尽管他(tā)们通常可(kě)以根据需要采購(gòu)更重的铜，或者如果需要，他(tā)们可(kě)以将暴露的铜镀到所需的厚度。这些额外的处理(lǐ)步骤或材料将需要一些额外的成本和时间，但它们并不困难，以至于任何 PCB 制造商(shāng)都无法处理(lǐ)这样的订单。

当我们提到“厚度”时，我们实际上是在谈论電(diàn)路板中使用(yòng)的铜的重量。下表显示了以密耳、微米和重量為(wèi)单位的铜厚度值之间的有(yǒu)用(yòng)转换表。

尽管上表最多(duō)只能(néng)达到 3.0 盎司/平方英尺，但您可(kě)以重得多(duō)。一些制造商(shāng)提供重量高达 20 盎司/平方英尺（26.8 密耳或 0.34 毫米 PCB 铜厚度）的极重铜。

0.5 盎司/平方英尺还是 1.0 盎司/平方英尺？

所以您可(kě)能(néng)想知道，标准铜重量是指定為(wèi) 0.5 盎司/平方英尺还是 1.0 盎司/平方英尺，还是真的很(hěn)重要？事实是，对于只需要 0.5 盎司的设计。或 1.0 盎司，两者之间的電(diàn)气差异可(kě)以忽略不计。没有(yǒu)“标准”的铜厚；一些制造商(shāng)会将 1.0 oz/sq ft 放在他(tā)们的叠层中，有(yǒu)些会放 0.5 oz/sq ft，他(tā)们可(kě)能(néng)会在不同的层上混合它们。如果你知道你将使用(yòng)谁来制造你的電(diàn)路板， 

这些值（或任何其他(tā)铜厚度）之间的主要區(qū)别是直流電(diàn)阻；使铜箔更厚会使走線(xiàn)和平面的直流電(diàn)阻更小(xiǎo)。如果您需要在大型電(diàn)路板上分(fēn)配直流電(diàn)源，那么您的電(diàn)源调节器输出和负载组件/電(diàn)路之间可(kě)能(néng)会出现几 mV 的電(diàn)压降。这再次变得重要，因為(wèi)损失的功率会以热量的形式消散，这将是决定電(diàn)路板温度升高的因素之一。我们将在下面详细介绍。

為(wèi)什么要在 PCB 中使用(yòng)重铜？

并非每个人都需要厚铜，但如果您正在构建高電(diàn)流板或需要在高温下运行的板，您可(kě)能(néng)需要它。為(wèi)帮助您确定所需的重铜量，IPC 制定了一些与電(diàn)流限制、所需温升和铜厚度/宽度相关的标准：

使用(yòng) IPC-2221 计算平面厚度： IPC-2221 发布了一个经验公式，可(kě)用(yòng)于计算确定您的平面厚度所需的横截面积。

使用(yòng) IPC-2152 列線(xiàn)图进行走線(xiàn)：此表可(kě)帮助您计算所需電(diàn)流、温升和铜重量所需的 PCB走線(xiàn)宽度，反之亦然。

确定所需的铜层厚度后，您可(kě)以使用(yòng)上表获得所需的铜重量，以满足您的设计要求。

指定 PCB 铜厚

当您完成 PCB 并希望确保您的制造商(shāng)了解您的设计数据（包括铜重量）时，请确保向您的制造商(shāng)指定此数据。这里有(yǒu)一个重要的点需要注意：您的 Gerber 文(wén)件不会指定您的铜厚度。Gerber 文(wén)件只有(yǒu) 2D 格式，而不是 3D 格式。相反，您应该将此信息放入制造图纸中的叠层表中，或者您至少应该生成可(kě)以发送给制造商(shāng)的板层叠层报告：

為(wèi)您的绘图导出 DXF 文(wén)件：如果您有(yǒu) AutoCAD 或其他(tā)绘图程序等程序，则可(kě)以将 DXF 文(wén)件导入模板并生成绘图文(wén)件。然后您可(kě)以将其导出為(wèi) PDF 并将其发送给您的制造商(shāng)。

创建電(diàn)路板堆栈报告：并非所有(yǒu) ECAD 软件都会自动创建此绘图。专业设计工具可(kě)以将其快速生成為(wèi) PDF 或 Excel 文(wén)件，您可(kě)以在规划電(diàn)路板时或在提交设计以供报价之前将其发送给制造商(shāng)。

如果您提前要求对您的设计进行审查，上面显示的電(diàn)路板堆栈报告与您的制造商(shāng)将发送给您的图纸类型相同。它可(kě)能(néng)包括某些层的一些附加细节，例如特定阻抗目标所需的宽度。如果您需要使用(yòng)重铜，请确保尽早将其传达给制造商(shāng)，以便他(tā)们帮助确保您遵循所需的设计规则。