PCBデザインで1オンスの銅の厚さが重要である理由

選択したとき1オンスの銅の厚さあなたのPCB設計のために、あなたはエレクトロニクス業界によって信頼される標準に従います。この厚さは約35ミクロンを測定し、性能とコストのバランスを提供します。銅の厚さは、PCBトレースが運ぶことができる電流の量と、ボードが熱を処理する方法を形作ります。1オンスの銅の厚さを使用すると、信頼性の高い接続と管理可能な製造ステップの恩恵を受けます。

• 1オンスの銅の厚さは、PCBの信頼性と現在の取り扱いに関する業界標準と一致しています。

• 銅の重量の変化は、トレースの幅、間隔、および全体的な設計に影響を与える可能性があります。

銅の厚さを慎重に考慮する必要があります。正しい選択は、安全な操作、強力な導電性、およびPCBの安定したパフォーマンスをサポートします。

重要なポイント

• 1オンスの銅の厚さは、1オンスの銅が1平方フィートのPCBを覆い、約35ミクロンの厚さの層を作成することを意味します。

• この厚さは、信頼性の高いPCB性能のために、良好な電気伝導率、熱管理、および機械的強度のバランスを取ります。

• 1オンスの銅を使用すると、製造コストが合理的に維持され、ほとんどの標準的な電子機器と中程度の現在の設計がサポートされます。

• より厚い銅層は、電流容量と熱放散を増加させますが、コストと設計の複雑さを高めます。

• 銅の厚さをPCBの現在、熱、機械のニーズに常に一致させ、メーカーと明確に通信します。

PCBの1オンス銅の厚さ

定義

あなたが一緒に働くときPcb制造、1オンスの銅の厚さという用語がよく見られます。これは、1オンスの銅がPCB表面の1平方フィートを覆うことを意味します。あなたはについて測定するレイヤーを取得します35ミクロン、または1.37ミル、厚さで。メーカーもこれを次のように説明しています1平方フィートあたり28.35グラムを使用します。この銅の厚さパラメータは、ほとんどのPCB設計のベースラインを設定します。

1オンスの銅の厚さが最も一般的な選択であることがわかります。いくつかの重要な要素のバランスを使用します。強い電気性能および低い抵抗のための十分な銅の重量を得ます。厚さは、100 MHz未満の信号完全性にとって重要である制御されたインピーダンスをサポートする。また、あなたのPCBが損傷に抵抗するのに役立つ体力の恩恵を受けますアセンブリそして使用。銅層は、ビア、穴、および切り欠きに耐久性を提供します。

ヒント: 1オンスの銅の厚さは、薄いトレースとスペースの信頼性の高いエッチングを提供します。より厚い銅の重量に伴う余分なコストと複雑さを回避できます。

この標準は多くの業界で使用されています。電源、電気自動車、通信機器、医療機器、軍用電子機器、LED照明、および産業用制御システムはすべて、1オンスの銅の厚さに依存しています。銅の重量は、PCBを高価にしたり、製造を困難にしたりすることなく、幅広いアプリケーションをサポートします。

測定

PCBが設計要件を満たしていることを確認するには、銅の厚さを正確に測定する必要があります。メーカーは、完成した銅の厚さをチェックするためにいくつかの技術を使用します。X線蛍光 (XRF) 測定は、高速で非破壊的な方法です。X線を使用して銅層を励起し、二次X線を測定して厚さを決定します。Eddy Current Testing (ECT) は、別の非接触方法である。電磁誘導を使用して銅に渦電流を生成し、それらの抵抗と位相シフトを分析して厚さを測定します。最も詳細な結果のために、微視的な断面分析が使用される。この方法では、PCBのサンプルを切断して研磨し、顕微鏡で銅の厚さを測定します。通常、このメソッドはサンプルを破壊するため、ランダムバッチテストに使用されます。

銅の堆積における最近の進歩は、正確な銅の厚さを達成するのに役立ちます。垂直連続メッキ (VCP)個々のPCBパネルをプレートして、銅の重量と厚さをより適切に制御できます。このプロセスにより、銅層がより平坦で均一になります。電解銅メッキ直流を使用して、導電性領域に銅を堆積させます。パルス電気メッキは複雑な形状のメッキを改善しますが、リアルタイム監視および閉ループ制御システム一貫した銅の厚さを確保します。これらの技術は、信頼できる銅の厚さで高品質のpcbsを製造するのに役立ちます。

を使用して、1オンスの銅の厚さを他の一般的な銅の重量と比較できます。テーブル以下:

1オンスの銅の厚さはベースライン標準を使用します。重い銅の重量は厚さの2倍または3倍であり、現在の容量と熱管理が増加しますが、コストと複雑さも増加します。

PCBに銅の厚さを選択するときは、銅の重量、完成した銅の厚さ、デザインのニーズを考慮する必要があります。適切な銅の厚さは、信頼性の高い性能と費用効果の高い製造を実現するのに役立ちます。

銅の厚さと性能

導電性

すべてのPCBで優れた導電率を銅に依存しています。選択する銅の厚さは、トレースが電流をどれだけうまく運ぶかに直接影響します。使用するとき1オンスの銅の厚さ、約35マイクロメートルになります各層の銅の。この標準的な厚さは低抵抗と容易な製造の間のよいバランスを与えます。2オンスまたは3オンスなどのより厚い銅層は、各トレースの断面積を増加させます。これにより、抵抗が減少し、電流容量が向上します。抵抗が低いということは、電流がPCBを流れるときに発生する電圧降下が少なく、熱が少ないことを意味します。

トレースを設計すると、幅100ミル、1オンスの銅の厚さ、わずか10 °Cの温度上昇で最大4.2アンペアを安全に運ぶことができますを使用します。この価値は、MIL-STD-275やIPC-2221などの業界標準に由来します。トレース幅と銅の厚さで現在の容量がどのように変化するかを確認できます。下のテーブル:

注: 銅の厚さまたはトレース幅を増やすと、電流容量が増加し、温度上昇が減少します。これにより、回路のパフォーマンスと信号の整合性を維持できます。

より厚い銅は、高周波信号にも役立ちます。それは抵抗損失を減らし、表皮効果の効果を下げることによってよりよい信号の完全性を支えますを使用します。ただし、非常に厚い銅を使用する場合は、インピーダンスを制御するためにトレース幅または間隔を調整する必要があります。ほとんどのPCB設計では、1オンスの銅の厚さにより、導電性、製造可能性、信号の完全性のバランスが取れています。

熱管理

銅の厚さは、PCBの熱管理に重要な役割を果たします。銅は385 W/mKの高い熱伝導率を持っていますを使用します。この特性により、ボード上のホットスポットから熱を広げて除去することができます。1オンスの銅の厚さで、ほとんどの低〜中程度の電力アプリケーションに十分な熱伝導率が得られます。この厚さは過熱を防ぎ、コンポーネントを安全に保ちます。

• 1オンスの銅の厚さは、高電流スポットの安定した熱管理を提供しますを使用します。

• を使用できます。銅が注がれ、熱を遠ざける熱ビア敏感な地域から。

• 2オンスまたは3オンスなどのより厚い銅層は、電源、モータードライバー、または自動車用電子機器の熱放散をさらに改善します。

• 1オンスの銅の厚さを使用すると、PCBを予算にやさしく製造しやすくなります。

設計により多くの熱性能が必要な場合は、銅の厚さを増やすか、銅の重量を増やすことができます。これにより、電気抵抗と電力損失が減少し、熱管理にも役立ちます。最良の結果を得るには、銅の厚さ、コスト、アプリケーションのニーズのバランスを取る必要があります。

信頼性

厳しい環境でも、PCBを長持ちさせ、うまく機能させたいと考えています。銅の厚さは、ボードの長期的な信頼性に影響します。1オンスの銅の厚さで、あなたは得る業界標準である銅の約35ミクロンを使用します。この厚さは、曲げ、反り、および振動に抵抗するのに十分な機械的強度をPCBに与えます。銅の自然な耐食性は、ボードを環境へのダメージからも保護します。

• 1オンスの銅の厚さは、電流容量を向上させ、電気抵抗を低下させます、信頼できる配電をサポートします。

• より厚い銅層は、構造の完全性を高め、特に高応力設定での反りやひび割れを防ぐのに役立ちます。

• 銅の厚さによる良好な熱管理は、局所的なホットスポットを防ぎ、コンポーネントを過熱から保護します。

• 適切な銅の厚さは、信号の完全性を維持するのに役立ち、時間の経過とともに故障のリスクを軽減します。

研究はそれを示しています銅層が厚いと、機械的強度と熱信頼性が向上します。ただし、銅を使いすぎると、機械的ストレスが増し、はんだ接合部の疲労寿命が短くなる可能性がありますを使用します。あなたは銅の厚さ、機械的強度、および製造可能性の適切なバランスを見つけるを使用します。ほとんどのアプリケーションでは、1オンスの銅の厚さにより、強力な回路性能と信号の完全性をサポートする信頼性が高く費用効果の高いソリューションが提供されます。

銅の厚さの比較

1オンス対より厚い銅

1オンスの銅の厚さを2オンスや3オンスなどの厚いオプションと比較すると、パフォーマンスとコストの重要な違いに気づきます。1オンスの銅の厚さは約1.37ミルですを使用します。この厚さは、低〜中程度の電流ニーズに適しています。銅の厚さを2オンスに増やすと、層を2倍にして約2.8ミルにします。この変更により、各トレースにより多くの電流を流すことができます。たとえば、1オンスの銅を備えた10ミル幅のトレースでは、約1アンペアを処理できます。2オンスの銅では、同じトレースで約2アンペアを運ぶことができます。より厚い銅はまた、熱放散を改善し、電気抵抗を低下させます。

銅層が厚いと、トレース間の間隔が広くなることを覚えておく必要があります。1オンスの銅の場合、最小间隔は约3.5ミルを使用します。2オンスの銅の場合、8ミルに増加します。この変更は、PCBの設計方法に影響し、各レイヤーに収まるトレースの数を制限する場合があります。

銅が厚くなると、製造の複雑さが増します。少数のトレースだけがより高い電流容量を必要とする場合でも、すべてのトレースは厚くなります。この変更により、PCBのコストが上昇します。以下の表は、銅の厚さが0.4mmトレース幅の現在の容量にどのように影響するかを示しています。

あなたはそれを見る銅の厚さを増やすと、現在の容量が50% 以上増加します同じトレース幅に対して

アプリケーションのニーズ

アプリケーションの要件に基づいて銅の厚さを選択します。1オンスの銅の厚さは、多くのPCB設計にとって最も費用効果の高い選択肢です。中程度の電流をサポートし、製造コストを低く抑えます。家電、LED照明、IoTデバイス、プロトタイプに1オンスの銅がありますを使用します。これらのアプリケーションは、高電流または極度の熱なしで信頼できる性能を必要とする。

設計でより高い電流またはより優れた熱管理が必要な場合は、2オンスまたは3オンスの銅を選択できます。パワーエレクトロニクス、モータードライバー、および自動車システムは、多くの場合、より厚い銅を使用します。これらのアプリケーションは、改善された熱放散とより低い電圧降下の恩恵を受けます。しかし、あなたはより厚い銅にもっとお金を払う。2オンスの銅のコストは1オンスより適度に高いですが、3オンスの銅は30% から50% 以上の費用がかかりますを使用します。製造もより複雑で遅くなります。

ヒント: 標準のデジタル回路と低電力設計には、1オンスの銅の厚さを使用します。高出力または高熱環境には、より厚い銅を選択してください。

銅の厚さを選択すると、現在のニーズ、熱管理、コスト、設計の柔軟性のバランスが取れます。銅が厚いとパフォーマンスが向上しますが、コストと複雑さが増します。最良の結果を得るには、銅の厚さをPCBの特定のニーズに合わせる必要があります。

PCBのための銅の厚さを選ぶ

デザイン要因

PCBに銅の厚さを選択するときは、いくつかの重要な設計要素を調べる必要があります。各要素は、PCB設計がパフォーマンス、信頼性、およびコストのニーズを満たしていることを確認するのに役立ちます。

• 電気要件:銅の厚さは、トレースが運ぶ電流をサポートする必要があります。使用IPC-2221式または、選択した厚さが過熱することなく予想される電流を処理できるかどうかを確認する計算機。高周波信号の場合は、インピーダンスと表皮効果も考慮する必要があります。

• 熱管理: より厚い銅熱をよりよく広げます。PCBに電源コンポーネントがある場合や熱くなる場合は、すべてを涼しく安全に保つために、より多くの銅が必要になる場合があります。

• 機械強さ:より厚い銅と強力なPCBスタックアップにより、ボードは曲げ、振動、ストレスに耐えることができます。これは、自動車または工業デザインにとって重要です。

• 配線密度:デザインに多くの小さなトレースが必要な場合は、銅を薄くするとラインが細くなり、密度が高くなります。重い銅は、トレースを配置できる距離を制限します。

• 製造上の制約:非標準の銅の厚さは、コストと製造時間を増加させます。PCBスタックを完成させる前に、常にPCB製造パートナーに確認してください。

ヒント: 常にバランス銅の厚さあなたのデザインの電気、熱、および機械的なニーズで。銅が少なすぎると、過熱や故障を引き起こす可能性があります。銅が多すぎると、PCBが高価になり、構築が困難になる可能性があります。

メーカー通信

クリア通信あなたのPCBメーカーは成功したPCBスタックアップの鍵です。製造図面またはスタックアップテーブルでは、常に銅の厚さを指定する必要があります。Gerberファイルにはこの情報が含まれていないため、個別に提供する必要があります。

• 開始元銅の厚さのニーズについて早期に話し合うデザインプロセスで。標準の銅重量と制限についてメーカーに問い合わせてください。

• 積み重ねテーブルまたは詳細な図面 (PDFまたはDXF) を使用して、各層の銅の厚さを示します。これは間違いや遅れを避けるのに役立ちます。

• トレースの幅と間隔のルールについては、IPC-2221などの業界標準に従ってください。シミュレーションツールを使用して、制作前にデザインを確認します。

• の場合カスタム銅の厚さ、特別な見積もりとより長いリードタイムを期待してください。メーカーは、重い銅のために追加のステップやツールが必要になる場合があります。

• 可能であればプロトタイプでデザインをテストします。これは大量生産の前に問題をキャッチするのに役立ちます。

注: メーカーとの良好なコミュニケーションにより、PCBスタックアップが銅の厚さと完全性のニーズを満たします。また、コストのかかるエラーを回避し、PCB設計に最適な結果を得るのにも役立ちます。

1オンスの銅の厚さは、ほとんどのPCB設計に強いバランスを提供することがわかります。

• 優れた電気および熱伝導率、機械的強度、およびコスト削減を提供します。

• この銅の厚さは、多くの標準的なアプリケーションで信頼できる性能をサポートします。

最良の結果を得るには、次の手順に従います。

1. 現在と熱のニーズを確認してください。

2. 銅の厚さをデザインと予算に合わせます。

3. 銅のオプションについてメーカーに相談してください。

慎重な計画は、安全で信頼性が高く、費用効果の高いPCBのために適切な銅の厚さを選択するのに役立ちます。

よくある質問

PCBデザインで「1オンス銅」とはどういう意味ですか?

読むと「1オンスの銅」が表示されますPCB仕様を使用します。これは、1オンスの銅がボードの1平方フィートを覆うことを意味します。層は約35ミクロンの厚さである。

なぜあなたはあなたのPCBに1オンスの銅を選ぶべきですか?

1オンスの銅で、コスト、強度、電気性能のバランスが取れています。多くの設計のためによく働くのでほとんどの電子工学はこの厚さを使用します。

より高い電流にはより厚い銅を使用できますか?

PCBがより多くの電流を流す必要がある場合は、2または3オンスのような厚い銅を使用できます。銅が厚いと、過熱することなくより多くの電気を動かすことができます。

ヒント: 銅の厚さを選ぶ前に、常に現在のニーズを確認してください。

銅の厚さはPCBコストに影響しますか?

あなたはより厚い銅にもっとお金を払う。重い銅では製造がますます難しくなります。ほとんどのプロジェクトでは、1オンスの銅がコストを低く抑え、品質を高く保ちます。