Με την ταχεία ανάπτυξη των ηλεκτρονικών προϊόντων, οι PCB (τυπωμένα κυκλώματα) έχουν γίνει ένα βασικό συστατικό των ηλεκτρονικών συσκευών. Αλλά γνωρίζατε ότι μια φαινομενικά μικρή παράμετρος—το πάχος του χαλκού—καθορίζει στην πραγματικότητα την απόδοση και τη διάρκεια ζωής ολόκληρου του κυκλώματος;

Σήμερα, ας εμβαθύνουμε στον κρίσιμο ρόλο του πάχους του χαλκού στην κατασκευή PCB!

Τι είναι το πάχος χαλκού PCB;

Στην κατασκευή PCB, το πάχος του χαλκού αναφέρεται στο πάχος του φύλλου χαλκού, που συνήθως μετράται σε ουγγιές (oz), το οποίο είναι το βάρος του φύλλου χαλκού ανά τετραγωνικό πόδι. Οι κοινές προδιαγραφές περιλαμβάνουν:

17.5μm (0.5oz)

35μm (1oz)

70μm (2oz)

Διαφορετικά πάχη χαλκού είναι κατάλληλα για διαφορετικές απαιτήσεις ηλεκτρικής απόδοσης και σενάρια εφαρμογής. Παρακάτω, χρησιμοποιώντας τα Σχήματα 1-3, θα εξετάσουμε τους τρεις κύριους ρόλους του σε PCB!

Ο χαλκός είναι το κύριο αγώγιμο υλικό σε PCB και οι διακυμάνσεις στο πάχος του χαλκού επηρεάζουν άμεσα τη συνολική αγωγιμότητα της πλακέτας.

Εάν το στρώμα χαλκού είναι πολύ λεπτό, η ικανότητα μεταφοράς ρεύματος μειώνεται, οδηγώντας σε εξασθένηση σήματος και αστάθεια τάσης.

Εάν το στρώμα χαλκού είναι πολύ παχύ, ενώ βελτιώνει την αγωγιμότητα, αυξάνει επίσης το κόστος και τη δυσκολία επεξεργασίας. Μπορεί επίσης να προκαλέσει ελαττώματα λόγω σοβαρής αιμορραγίας συγκολλητικού.

Σύσταση Σχεδιασμού: Το πάχος χαλκού 1oz είναι η κύρια επιλογή για συμβατικά PCB. Για ειδικές απαιτήσεις (όπως υψηλό ρεύμα), μπορεί να εξεταστεί 2oz, αλλά θα πρέπει να ληφθεί υπόψη η συμβατότητα της διαδικασίας.

Σε συσκευές με αυξανόμενη κατανάλωση ενέργειας, η καλή απαγωγή θερμότητας είναι ζωτικής σημασίας.

Ο χαλκός όχι μόνο άγει την ηλεκτρική ενέργεια αλλά και τη θερμότητα. Τα παχύτερα στρώματα χαλκού κατανέμουν τη θερμότητα πιο γρήγορα και ομοιόμορφα, βοηθώντας στη μείωση των θερμοκρασιών της επιφάνειας των εξαρτημάτων και στην παράταση της διάρκειας ζωής των εξαρτημάτων.

Εκτός από την επιλογή του κατάλληλου πάχους χαλκού, ο χαλκός μπορεί να προστεθεί σε αχρησιμοποίητες περιοχές για τη δημιουργία πρόσθετων διαδρομών απαγωγής θερμότητας, βελτιώνοντας τη συνολική απόδοση απαγωγής θερμότητας της πλακέτας.

Τα PCB δεν είναι μόνο αγώγιμα δίκτυα, αλλά και κρίσιμες μηχανικές δομές.

✔ Ένα λογικό πάχος χαλκού βελτιώνει την αντοχή της πλακέτας σε κάμψη και μειώνει το ράγισμα και την απώλεια των συνδέσεων συγκόλλησης με την πάροδο του χρόνου.
✔ Επίσης, ενισχύει την αντοχή των επιφανειών συγκόλλησης, βελτιώνοντας την αξιοπιστία των συνδέσεων συγκόλλησης και μειώνοντας τις ψυχρές και ψευδείς συνδέσεις συγκόλλησης.

Για προϊόντα που απαιτούν ισχυρή μηχανική αντοχή (όπως αυτοκίνητα και βιομηχανικός έλεγχος), το πάχος του χαλκού είναι κρίσιμο!

Συνοπτικά: Το πάχος του χαλκού μπορεί να είναι ένας μικρός παράγοντας, αλλά έχει τεράστιο αντίκτυπο!

Ένα PCB υψηλής ποιότητας πρέπει να έχει ένα σχέδιο πάχους χαλκού που είναι ακριβώς σωστό.

Για σταθερή αγωγιμότητα, ο χαλκός δεν πρέπει να είναι πολύ λεπτός.
Για γρήγορη απαγωγή θερμότητας, ο χαλκός δεν πρέπει να έχει περικοπές.
Για υψηλή αντοχή, ο χαλκός δεν πρέπει να τσιγκουνεύεται.

Κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού, είναι ζωτικής σημασίας να ληφθούν υπόψη διάφοροι παράγοντες, συμπεριλαμβανομένων των λειτουργικών απαιτήσεων, της ροής ρεύματος, των απαιτήσεων απαγωγής θερμότητας και του κόστους κατασκευής, για τον καθορισμό του βέλτιστου πάχους χαλκού.