Tartalomjegyzék
A modern elektronikai berendezések nélkülözhetetlen alkatrészeként a nyomtatott áramkörök az elektronikus alkatrészek közötti elektromos kapcsolatokat hordozzák, és tervezésük és gyártási minőségük közvetlenül kapcsolódik a termék teljesítményéhez és megbízhatóságához. A NYÁK tervezési és gyártási folyamatában a rézfólia vastagsága kulcsfontosságú paraméter, amely fontos hatással van az elektromos teljesítményre, hőgazdálkodás, a költségek és az áramköri lap gyártási folyamata.
A rézvastagság megértése alapvető fontosságú a következőkhöz PCB tervezés és a gyártás megfelelő működéséhez.
Ebben a blogban, ELEPCB mindenre kitér, amit tudnod kell, többek között:
- Hogyan PCB rézvastagság meghatározásra és mérésre kerül
- Miért számít a réz súlya az áramkapacitás, a hőteljesítmény és az impedancia szempontjából?
- Hogyan válasszuk ki a megfelelő rézvastagságot az alkalmazásunkhoz?
- Nehéz réz PCB gyártás és tervezési megfontolások
- A PCB rézfóliára vonatkozó ipari szabványok
Akár csak most kezdi a nyomtatott áramköri lapok gyártását, akár nehezebb réz felhasználását tervezi, az ELEPCB útmutatást nyújt Önnek, és ellátja Önt a megalapozott döntések meghozatalához szükséges legfontosabb információkkal. Kezdjük el!
PCB rézvastagság mérések és egységek
Az első dolog, amit a PCB rézzel kapcsolatban meg kell érteni, az a használt terminológia és mérések. Íme egy áttekintés.
Mi a PCB rézvastagság?
PCB rézvastagság a nyomtatott áramköri lap szigetelő dielektromos rétegeire laminált rézfólia vastagságára utal. Ez a rézfólia a NYÁK nyomvonalainak, síkjainak és egyéb jellemzőinek vezető eleme.
A szokásos vastagságok a következők:
- 0,5 oz (0,7 mil)
- 1 oz (1,4 mil)
- 2 oz (2,8 mil)
- Akár 3+ oz (>4 mils)
Miért a réz súlya a vastagságmérés helyett?
Eredetileg a rézfóliát a PCB gyártás súly szerint határozták meg. Az uncia az egy négyzetlábnyi réz súlyára vonatkozott.
A szabványos területenkénti súly használata következetes alapot biztosított a fólia vastagságának meghatározásához, amelyet a gyártási folyamat során könnyű volt nyomon követni a nyersanyagig. anyag szállító.
Egyszerűbb minőségellenőrzést is lehetővé tett, mivel a kész táblák rézsúlyát összehasonlították a kiindulási anyaggal.
Tehát a konvenció a "PCB réz súly" unciában ragadt meg, még akkor is, amikor a milben és mikronban történő vastagságmérés egyre elterjedtebbé vált.
Átváltás a réz súlya és vastagsága között
Míg a fent megadott névleges vastagságok szabványosak, a fólia tényleges vastagsága egy adott súly esetében némileg eltérhet. Továbbá a maratás és a kezelés során PCB gyártás a fólia vastagságát 10-15%-vel csökkentheti. Ezért hasznos megérteni a réz súlyának átváltását, és figyelembe venni a feldolgozás során bekövetkező esetleges vastagságcsökkenést.
Itt van egy hozzávetőleges PCB rézvastagság átváltási táblázat:
| Réz súly | Vastagság (Mils) | Vastagság (mikron) |
| 0,5 oz | 0.67 | 17 |
| 1 oz | 1.4 | 35 |
| 2 oz | 2.8 | 70 |
| 3 oz | 4.2 | 106 |
A PCB rézvastagság fontossága
Most, hogy megértettük a nyomtatott áramköri rézzel kapcsolatos terminológiát és méréseket, vizsgáljuk meg, miért fontos a megfelelő vastagság meghatározása.
A rézvastagság hatása az aktuális teherbíró képességre
Az egyik legnagyobb megfontolás a megfelelő PCB rézvastagság hogy túlmelegedés nélkül kezelje az üzemi áramokat.A vastagabb réz sokkal nagyobb áramerősséggel rendelkezik mint a vékonyabb fóliák, mert:
- Alacsonyabb elektromos ellenállással rendelkezik, ami kisebb I2R energiaveszteséget eredményez.
- A vastagabb fólia nagyobb keresztmetszeti felületet biztosít az elektronok áramlásához.
- A nagyobb hőtömeg jobb hőelvezetést tesz lehetővé
A maximális áramerősségre vonatkozó iránymutatások IPC-2221 illusztrálja ezt:
| Réz súly | Maximális áram (Amper) |
| 0,5 oz | 11 |
| 1 oz | 19 |
| 2 oz | 26 |
| 3 oz | 33 |
A szükséges nyomvonalszélesség és vastagság meghatározásához használhat egy online PCB nyomvonal szélesség számológép.
A rézvastagság hatása a jelintegritásra
A rézfólia vastagsága közvetlenül befolyásolja az áramkör impedancia-szabályozását. A vastagabb rézfóliák csökkentik a vezeték ellenállását, és minimalizálják a csillapítást és a késleltetést a jelátvitel során, ezáltal javítják a jelintegritást, ami különösen fontos a nagy sebességű jelátvitelnél. A nagyfrekvenciás áramkörök tervezésénél a rézvastagság pontos szabályozása kritikus fontosságú a jól illeszkedő impedancia eléréséhez, valamint a jelvisszaverődések és az áthallások csökkentéséhez.
A rézvastagság hatása a hőkezelésre
A réz jó hővezető képességgel rendelkezik, így a rézfólia vastagsága is befolyásolja a nyomtatott áramköri lap termikus hatékonyságát. A nagy teljesítménysűrűségű kialakításokban a vastagabb rézfóliák gyorsabban vezetik a hőt a fűtőelemtől a hűtőfelületig vagy a külső hűtőbordáig, ami segít javítani az általános hőkezelési hatékonyságot, és megvédi az érzékeny alkatrészeket a hőkárosodástól.
A rézvastagság hatása az impedanciára
A nagy sebességű jeleket továbbító nyomvonalak esetében a szabályozott impedancia létfontosságú a jelromlás megelőzése érdekében. Vékonyabb PCB a rézvastagság nagyobb impedanciát eredményez mert növeli a nyomvonal egységnyi hosszára jutó ellenállást. Bár a szélesebb nyomvonalak segíthetnek a kompenzálásban, ez több helyet foglal a lapon. Ráadásul gyakorlati korlátjai vannak annak, hogy milyen széles nyomvonalakat lehet készíteni.
Tehát a megfelelő PCB rézvastagság fontos impedancia-szabályozó tényező, különösen a többrétegű lapok esetében, ahol a feldolgozásból eredő vastagságcsökkenés hatással lehet az impedanciacélokra. Online PCB rézvastagság impedancia kalkulátorok segítenek a vastagsági igények felmérésében.
A rézvastagság hatása a mechanikai szilárdságra
A rézréteg növeli a NYÁK mechanikai szilárdságát, így kevésbé hajlamos a deformációra vagy sérülésre, ha külső erők vagy rezgés éri. A vastagabb rézréteg jobb mechanikai védelmet nyújt, míg a vékonyabb rézréteg a PCB-t külső erők hatására deformálódásra vagy sérülésre hajlamossá teheti.
Rézvastagság kiválasztása PCB-khez
Megvizsgáltuk, hogy miért van szükség a megfelelő PCB rézvastagságra. Most pedig beszéljünk arról, hogyan kell kiválasztani.
Tipikus vs nehéz réz súlyok
A PCB-k többsége 1 uncia réz, amely jó egyensúlyt biztosít a költségek és a teljesítmény között.2-3 uncia réz akkor használható, ha nagyobb áramerősségre, alacsonyabb impedanciára és jobb hőelvezetésre van szükség. Nehéz réz PCBA 4+ uncia vastagságú s-eket jellemzően csak a nagyon vastag rezet igénylő csúcskategóriás alkalmazásokhoz használják.
A megfelelő rézvastagság kiválasztása
Válassza ki a megfelelő rézvastagságot a termék követelményeinek megfelelően. Például a nagy sebességű jeleket továbbító nyomtatott áramkörök esetében vastagabb rézréteget kell választani a jelátvitel stabilitásának és megbízhatóságának biztosítása érdekében. Az olyan NYÁK-ok esetében, amelyeknek nem kell nagy sebességű jeleket továbbítaniuk, a költségek csökkentése érdekében a rézréteg vastagsága megfelelően csökkenthető.
Megfelelő meghatározás PCB rézvastagság olyan tényezők kiegyensúlyozását igényli, mint:
- Működési áramok
- Megengedett hőmérséklet-emelkedés
- Impedancia követelmények
- Mechanikai megfontolások
- Board méretkorlátozások
- A gyártás összetettsége és átfutási idő
Mindig lesznek költség- és teljesítménybeli kompromisszumok, amelyeket az alkalmazás igényei alapján kell mérlegelni. A használata IPC iránymutatások a PCB réz súlya és az online kalkulátorok megkönnyítik a lehetőségek értékelését.
Eszközök a szükséges vastagság meghatározásához
A IPC-2221 szabvány a réz súlyán és a hőmérséklet-emelkedésen alapuló áramkapacitási irányelveket ad. Online PCB nyomvonal szélessége és PCB rézvastagság impedancia a számológépek egyszerűsítik a számításokat. Ezek az eszközök segítenek leszűkíteni a megfelelő rézvastagságokat néhány lehetőségre, amelyeket a tervezési folyamat korai szakaszában áttekinthet a NYÁK gyártójával.
A gyártási folyamattól függően
A különböző gyártási eljárások különböző rézvastagságot igényelnek. Például a lézeres fúrás folyamat vastagabb rézréteget igényel a lyukfal épségének és stabilitásának biztosítása érdekében. Másrészt a galvanizálás vékonyabb rézréteget igényel a költségek csökkentése és a termelékenység növelése érdekében.
Az anyagválasztás szerint
A különböző anyagoknak eltérő követelményei vannak a rézvastagságra vonatkozóan. Például, FR4 anyag jobb mechanikai tulajdonságokkal és korrózióállósággal rendelkezik, így a költségek csökkentése érdekében megfelelően csökkentheti a rézréteg vastagságát. A CEM-1 anyag rossz mechanikai tulajdonságokkal és korrózióállósággal rendelkezik, ezért vastagabb rézréteget kell választania a NYÁK stabilitásának és megbízhatóságának biztosítása érdekében.
PCB-k gyártása nehézrézzel
A nehéz réz PCB-k gyártása egyedi gyártási és tervezési megfontolásokat igényel.
Nehéz réz PCB gyártási folyamat
A rézfólia vastagsága befolyásolja a NYÁK gyártásának nehézségét és a hozamot. A túl vékony rézfóliák hajlamosak a túlmaratásra vagy a maratási folyamat során fellépő egyenetlenségekre, míg a túl vastag rézfóliák nagyobb maratási képességeket vagy finomabb folyamatszabályozást igényelhetnek a vonalpontosság és a konzisztencia biztosítása érdekében.
A nehéz rézből készült nyomtatott áramköri lapok gyártása a vastagabb rézzel való beszerzéssel kezdődik. rézzel bevont laminált anyag. További lemezelés szintén gyakran használják a kívánt végső rézvastagság eléréséhez. És a vastagabb réz miatt a NYÁK-gyártóknak be kell tartaniuk a szigorúbb távolságtartási szabályok a nyomvonalak és a párnák között.
Tervezési szabály megfontolások vastag réz esetén
A rézfólia vastagságának megválasztása a tervezési rugalmasságot is figyelembe kell venni. Ha finom vezetékezésre vagy miniatürizált kialakításra van szükség, a vékonyabb rézfólia megfelelőbb lehet, mert kisebb vonalszélességeket/közöket tesz lehetővé. Ez azonban feláldozhat egy bizonyos mértékű áramerősséget és hőelvezetést is. Ezzel szemben a vastagabb rézfóliák, bár bizonyos területeken előnyöket kínálnak, korlátozhatják a nagy sűrűségű vezetékezés lehetőségeit.
Az erős rézzel ellátott nyomtatott áramköri lapok tervezési szabályai figyelembe veszik a vastagabb vezetékek kezelésével kapcsolatos gyártási és funkcionális megfontolásokat.
Néhány kulcsfontosságú szabály a következőkre vonatkozik:
- Nagyobb távolság a rézelemek között
- A nyomvonalszélesség és a pad/via gyűrűs gyűrűk korlátozásai
- A hőtáguláshoz való illeszkedés szigorúbb ellenőrzése
Követve IPC iránymutatások a PCB rézvastagság segít a gyárthatóság biztosításában.
Költségek és átfutási idők
Mostanra már világosnak kell lennie, hogy a nehéz réz PCB-k drágábbak előállítása az anyagköltségek és a bonyolultabb feldolgozás miatt. És mivel a vastag réz esetében a gyártási tűrések szigorúbbak, a hozamok általában alacsonyabbak. Ez azt jelenti, hogy tovább várhat a hibátlan lapokra. A követelmények megtervezése és megvitatása a NYÁK-partnerrel csökkenti a meglepetéseket.
Következtetés
Sok mindent lefedtünk már a legfontosabb megfontolásokkal kapcsolatban. PCB rézvastagság! Összefoglalva, a megfelelő vastagság kiválasztása befolyásolja az áramkapacitást, az impedanciát, a termikus teljesítményt, a gyárthatóságot és a költségeket.Nagy teljesítményű áramkörök, RF-alkalmazások és strapabíró lapok esetében a 2+ uncia vastagabb réz gyakran előnyös, ha a költségvetés lehetővé teszi.Számos IPC szabvány és online eszköz áll rendelkezésre a megfelelő rézvastagságok kiválasztásához.
Korai együttműködés a ELEPCB biztosítja, hogy az anyagtulajdonságokat és a gyártási folyamatot a siker érdekében finomhangolja.
GYIK
A1: Az IPC-2221 maximális áramerősségre vonatkozó irányelvekre hivatkozva egy 3 oz-os nyomvonalnak 33A-t kell kezelnie. 10A esetén a 10°C-os emelkedés alapján a nyomvonal szélessége 100 mils körül van.
A2: Igen, de a bőrhatás mélysége korlátozza a hasznosságot ~3-5 GHz felett. A gondos impedancia-szabályozás elengedhetetlen; a megfelelő egymásra helyezés biztosítása érdekében működjön együtt a NYÁK-partnerrel.
A3: Léteznek egymásra épülő kompromisszumok; a rétegek hozzáadása veszélyeztetheti az impedancia-szabályozást. Beszélje meg a lehetőségeket a NYÁK beszállítójával a költség/haszon megértése érdekében.
A4: A merülő ezüst vagy arany kiváló oxidációs védelmet nyújt a kitett réz számára. Biztosítja, hogy a NYÁK-eljárás visszahúzás nélkül képes legyen a széleket lemezelni.
A5: Néha; a további hőtömeg szükségessé teheti az újraolvasztási profilok finomhangolását. A pads körüli vastag réz szintén hatással van a stencil kialakítására.
KAPCSOLATFELVÉTEL
Hungarian 
English 
Italian