Die Auswahl des optimalen Kupfergewichts ist eine entscheidende Entscheidung beim PCB-Design. Das Kupfergewicht, das in der Regel in Unzen pro Quadratfuß (oz) gemessen wird, wirkt sich direkt auf die Leistung, die Stromkapazität und die thermischen Eigenschaften aus. Hier werden wir hauptsächlich 1 oz mit 2 oz Kupfer-Leiterplatten vergleichen und die Auswirkungen der einzelnen untersuchen.
Was ist eine 1 oz Kupfer-Leiterplatte?
Eine 1-Unzen-Leiterplatte besteht aus 1 Unze Kupfer mit einer Dicke von 1,37 mil oder 34,79 Mikrometern. Dies ist ein Standard-Kupfergewicht für starre Leiterplatten, das eine effiziente Leitung bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung der Widerstandsfähigkeit gewährleistet. 1-Unzen-Kupfer-Leiterplatten verwenden Zinnlegierungen, um die gewünschte 1-Unzen-Dicke aufrechtzuerhalten. Sie verwenden auch flammhemmende Materialien für Sicherheit und Zuverlässigkeit.
1-Unzen-Kupfer-Leiterplatten verwenden in der Regel Epoxidharze und PTFE. Die 1-Unzen-Kupferschicht ist auf jeder dünnen Leiterplattenschicht vorhanden. Wenn die Spezifikationen nichts anderes angeben, verwenden die Leiterplattenhersteller standardmäßig ein Gewicht von 1 Unze fertigem Kupfer.
Was ist eine 2 oz Kupfer PCB?
Eine 2-Unzen-Kupfer-Leiterplatte hat eine Dicke von 2,8 mils oder 70 Mikrometern. Es dient als Standard-Kupfergewicht für interne und externe PCB-Schichten mit einem Fertiggewicht von 3 oz. 2 oz Kupfer ermöglicht verbesserte Schichtanordnungen, insbesondere für äußere PCB-Schichten.
In Leiterplatten bietet 2 oz Kupfer viele Vorteile, darunter eine verbesserte Zuverlässigkeit, Stabilität und Kompatibilität mit geätzten Leiterplatten. Für standardmäßige Innenschichten haften 2 oz Leiterplatten mit einer Dicke von 70 μm. Dies wird häufig als Ausgangspunkt für fertige 3-Unzen-Leiterplatten verwendet.
Während 2 oz Kupfer in starren Leiterplatten häufiger verwendet wird, gewinnt es in flexiblen Leiterplatten an Bedeutung, trotz der Prävalenz von leichteren Gewichten von 0,5 oz und 1 oz. Schwerere Kupfergewichte wie 2 oz müssen jedoch anhand der Flexibilitätsanforderungen bewertet werden.
Vergleich von Leiterplatten mit 1 Unze Kupferdicke und Leiterplatten mit 2 Unzen Kupferdicke
1. Kupfergewichts- und Dickenbereich
Das Kupfergewicht einer Leiterplatte wird in Unzen pro Quadratfuß gemessen. Eine PCB mit einer Kupferdicke von 1 Unze hat ein Kupfergewicht von 1,4 mil/35 μm, während eine PCB mit einer Kupferdicke von 2 oz ein Kupfergewicht von 2,8 mil/70 μm hat. Beide Arten von Leiterplatten bieten eine Standarddicke von 0,062 Zoll, und es sind auch kundenspezifische Dickenoptionen erhältlich.
2. Stromkapazität und Wärmeableitung
Einer der Hauptunterschiede zwischen Leiterplatten mit einer Kupferdicke von 1 Unze und 2 Unzen ist ihre Strombelastbarkeit und Wärmeableitungsfähigkeit. Eine Leiterplatte mit einer Kupferdicke von 2 Unzen hat eine höhere Stromtragfähigkeit und eine verbesserte Wärmeableitung im Vergleich zu einer Leiterplatte mit einer Kupferdicke von 1 Unze. Dadurch eignen sich Leiterplatten mit einer Kupferdicke von 2 Unzen für Anwendungen, die eine höhere Leistung und ein besseres Wärmemanagement erfordern.
3. Spannungsabfall und Wärmeleitfähigkeit
In Bezug auf Spannungsabfall und Wärmeleitfähigkeit übertreffen Leiterplatten mit einer Kupferdicke von 2 Unzen Leiterplatten mit einer Kupferdicke. Eine Leiterplatte mit einer Kupferdicke von 2 Unzen weist einen geringeren Spannungsabfall und eine höhere Wärmeleitfähigkeit auf, was für Anwendungen von Vorteil ist, bei denen Spannungsstabilität und effiziente Wärmeübertragung entscheidend sind.
4. Kosten und Anwendungen
Leiterplatten mit einer Kupferdicke von 2 Unzen bieten zwar eine überlegene elektrische und thermische Leistung, sind jedoch im Vergleich zu Leiterplatten mit einer Kupferdicke von 1 Unze zu höheren Kosten verbunden. Daher hängt die Wahl zwischen den beiden von den spezifischen Anforderungen der Anwendung ab. Leiterplatten mit einer Kupferdicke von 1 Unze eignen sich für Anwendungen mit geringer Leistung, während Leiterplatten mit einer Kupferdicke von 2 Unzen ideal für Hochleistungsanwendungen sind, die robuste elektrische und thermische Eigenschaften erfordern.
5. Überlegungen zur Auswahl der Kupferdicke
Bei der Auswahl der optimalen Kupferdicke für eine Leiterplatte ist es wichtig, die aktuellen Kapazitätsanforderungen, die Anforderungen an das Wärmemanagement, die Toleranz des Spannungsabfalls, die Platzbeschränkungen, die Fertigungsmöglichkeiten und die Kostenauswirkungen zu berücksichtigen. Die Bewertung dieser Faktoren hilft bei der Bestimmung, ob eine Leiterplatte mit einer Kupferdicke von 1 Unze oder 2 Unzen für die beabsichtigte Anwendung am besten geeignet ist.
Es gibt zwei wichtige Überlegungen für eine optimale Kupferdicke von Leiterplatten:
- Stromkapazität für akzeptablen Wärmeanstieg
- Mechanische Festigkeit basierend auf Dicke, Bohrungen und Durchkontaktierungen
Einige wichtige Punkte sind:
- Bewerten Sie den Strombedarf der Schaltung. Höherer Strom erfordert 2 Unzen.
- Ziehen Sie das Wärmemanagement in Betracht. 2 Unzen leiten die Wärme besser ab.
- Bewerten Sie die Toleranz des Spannungsabfalls. 2 Unzen haben einen geringeren Abfall.
- Überprüfen Sie die Platzbeschränkungen. 2 oz benötigt mehr Platz.
- Besprechen Sie Fertigungskapazitäten und Kosten.
- Wägen Sie die Kosten gegen die spezifischen Vorteile der Dicke ab.
- Passt sich den Anforderungen der Anwendung an. 2 Unzen eignen sich für hohe Leistung.
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