Épaisseur de cuivre de 1 oz | Épaisseur du PCB

Saviez-vous que votre circuit imprimé fonctionne mieux et dure plus longtemps avec une épaisseur de cuivre adaptée ? Un mauvais choix d'épaisseur peut entraîner un dysfonctionnement de votre projet en raison d'un flux de courant insuffisant. Que signifie exactement une épaisseur de cuivre de 1 g ? C'est un terme incontournable pour les ingénieurs, les concepteurs et les fabricants, car il influence la gestion de l'énergie, la dissipation de la chaleur et le bon fonctionnement de votre circuit imprimé. Pour choisir l'épaisseur de cuivre adaptée à votre projet, commencez par vous renseigner sur l'épaisseur de cuivre de 1 g grâce à cette explication qui couvre sa définition, les méthodes de mesure et les critères de sélection importants. Que vous soyez novice en conception de circuits imprimés ou que vous souhaitiez vous perfectionner, parcourez les sections ci-dessous pour comprendre l'essentiel de l'épaisseur de cuivre de 1 g.

Qu'est-ce que 1 oz de cuivre ?

Comme son nom l'indique, une épaisseur de 1 g de cuivre correspond à l'étalement d'une fine couche de cuivre sur un pied carré. Si l'on fait le calcul, une épaisseur de 1 g de cuivre équivaut à 35 microns, soit 0.035 millimètre et 1.4 mil.

Maintenant que vous connaissez les conversions et les principes de base, vous vous demandez peut-être qui utilise le cuivre standard de 1 g. Il est généralement utilisé comme couche supérieure du matériau de base, comme le FR4. Pourquoi ? Parce qu'il offre une conductivité suffisante à votre circuit pour la transmission de courant faible à moyen sans charges de résistance excessives.

De plus, l'utilisation d'une épaisseur de cuivre de 1 g permet de transférer le courant électrique à travers votre appareil sans surchauffer ni augmenter la température interne. En général, une piste de cuivre de 1 mm plaquée sur une épaisseur de 1 g peut supporter un flux électrique d'au moins 4 ampères avec une légère augmentation de température de seulement 10 °C.

Quelle est l'épaisseur de 1 oz de cuivre ?

En termes mathématiques, 1 oz de cuivre équivaut à 0.035 mm. Si vous vous demandez comment cela est possible, voici une explication simple.

1 oz/pi² signifie qu'une once de cuivre couvre un pied carré de surface.

Pour calculer l'épaisseur :

● La densité du cuivre est 8.96 g / cm³.

● 1 once (oz) = 28.3495 grammes.

● 1 pied carré = 929.03 cm².

● En utilisant la formule pour l’épaisseur :

Maintenant, insérons les valeurs :

Outre l'épaisseur de 1 g, d'autres variations sont possibles. Par exemple, les épaisseurs de cuivre les plus courantes sont :

● 1 onces de cuivre = 0.035 mm (35 µm)

● 2 onces de cuivre = 0.070 mm (70 µm)

● 3 onces de cuivre = 0.105 mm (105 µm)

Pour vous simplifier les choses, voici un tableau d'épaisseur de cuivre expliquant les différentes épaisseurs de cuivre et leurs conversions en millimètres, micromètres et moulins.

Principales propriétés du cuivre de 1 oz

Le cuivre de 1 g utilisé dans les circuits imprimés (PCB) offre un équilibre parfait entre épaisseur et conductivité, adapté à la plupart des applications standard. Examinons quelques propriétés clés du cuivre de 1 g.

1. Conductivité électrique

Le cuivre de 1 g est un atout majeur pour la conception de circuits imprimés, car il transporte l'électricité de manière exceptionnelle. Par exemple, il assure un flux électrique fiable sur les pistes du circuit imprimé, supportant jusqu'à 1 ampères, garantissant ainsi le bon fonctionnement de votre circuit imprimé. À cet égard, trois facteurs principaux déterminent son bon fonctionnement. Lesquels ?

1. Sa capacité de charge actuelle

2. Largeur de trace

3. La quantité de résistance et les variations de température

2. Conductivité thermique

Une autre propriété importante du cuivre de 1 g est sa grande souplesse, ce qui lui confère une conductivité thermique parfaite. Les circuits imprimés en tirent un excellent usage pour dissiper la chaleur et maintenir une stabilité thermique équilibrée dans des conditions de fonctionnement difficiles. La dissipation thermique à 1 g d'épaisseur est juste suffisante pour protéger les circuits imprimés des surcharges thermiques, et les niveaux de cuivre maintiennent ces composants dans des limites de température non destructives.

3. Robustesse mécanique

Notre principal critère de sélection de l'épaisseur de PCB idéale est sa stabilité mécanique. En choisissant du cuivre de 1 g, vous avez l'esprit tranquille : il renforce les performances du circuit tout en garantissant sa résistance mécanique pour des conceptions durables. Ce matériau conserve sa flexibilité et sa résistance aux forces physiques. De plus, avec des circuits de 1 g d'épaisseur, vos appareils résistent à une forte corrosion et à la rouille. Cependant, l'application de masques de soudure et d'un dépôt chimique est nécessaire pour une protection supplémentaire.

4. Rentabilité et polyvalence

D'un point de vue financier, le cuivre 1 oz est une alternative économique pour la fabrication de circuits imprimés. Ses performances sont excellentes et son prix abordable. De plus, il constitue souvent un choix standard pour la plupart des applications industrielles. Polyvalent, il peut être utilisé pour la transmission de signaux, l'alimentation électrique et les systèmes de mise à la terre, répondant ainsi aux différents besoins des concepteurs de circuits imprimés de tous les secteurs.

Cuivre de 1 oz vs. autres poids de cuivre

Comparons maintenant les différents poids de cuivre ainsi que leur capacité de transport de monnaie et leurs utilisations.

Considérations relatives à la conception de circuits imprimés avec 1 oz de cuivre

Certaines exigences doivent être respectées pour atteindre des performances, une efficacité et une fiabilité maximales pour les circuits imprimés en cuivre de 1 oz. Pour répondre à ces besoins de conception, vous devez évaluer la conception des pistes, la gestion thermique, la structure des couches et les limites de fabrication. Voici les principaux aspects de conception à prendre en compte :

1. Largeur de piste et capacité de courant

Normalement, la largeur des pistes détermine la capacité de votre appareil à transporter du courant en toute sécurité sans surchauffe. Concernant le cuivre de 1 g, vous pouvez facilement utiliser des calculateurs de largeur de piste (basés sur la norme IPC-2221) pour garantir une capacité suffisante. Cependant, si vous avez encore des doutes, voici une explication générale. Une piste de 1 mm de large sur du cuivre de 1 g peut supporter environ 3.2 A avec une augmentation de température de 10 °C. De plus, l'espacement des pistes joue également un rôle important. Il est important de maintenir un espacement adéquat entre les pistes pour éviter les courts-circuits ou les arcs électriques, en particulier dans les conceptions haute tension.

2. Intégrité du signal

Lors de l'utilisation de circuits à haut débit, une couche de cuivre de 1 g affecte à la fois la qualité du signal et la stabilité du trajet de transmission. Pour la fabrication de composants RF hautes performances, les concepteurs doivent étudier l'impact des dimensions des pistes et des matériaux diélectriques sur l'impédance. Dans ce cas, une couche de cuivre uniforme permet d'obtenir des performances homogènes sur toute la carte.

3. Empilage de circuits imprimés multicouches

L'utilisation d'une épaisseur de cuivre de 1 g permet de placer plusieurs couches de PCB sans affecter leurs performances ni leur durabilité. Un placement correct des couches à travers des couches de cuivre de 1 g empêche le PCB de bouger et préserve sa qualité. Par exemple, pour un empilement de 4 couches, voici comment procéder :

1. Couche supérieure (signal)

2. Plan de masse

3. Avion de puissance

4. Couche inférieure (signal)

4. Considérations relatives à la gravure

Habituellement, la gravure vise à éliminer le cuivre superflu qui crée des chemins électriques. Par conséquent, lorsque vous utilisez 1 g de cuivre, gardez à l'esprit les points suivants :

1. Utilisez des dimensions de pistes que votre fabricant de circuits imprimés peut gérer sans problème. Des pistes plus fines que les spécifications autorisées risquent de se fendre ou de s'affaiblir au-delà des valeurs acceptables.

2. Estimez le facteur de gravure qui révèle l'impact de l'épaisseur du cuivre sur la largeur d'érosion latérale de la trace. Pour 1 oz de cuivre, le facteur de gravure standard est généralement d'environ 2:1.

3. Concevez vos traces plus larges que leur taille finale pour répondre aux besoins du processus de production.

5. Via Designs

Les vias permettent de connecter les couches du circuit imprimé, mais créent une résistance indésirable qui nécessite un contrôle minutieux de la conception. Ainsi, avec un poids de cuivre de 1 g, il est nécessaire d'utiliser la méthode du trou traversant plaqué (PTH) pour connecter chaque couche. En plaçant de nombreux vias autour des zones critiques et des conducteurs de terre, vous pouvez également améliorer le blindage EMI et les performances de refroidissement tout en réduisant les boucles électriques.

Pourquoi l’épaisseur du cuivre est-elle importante dans la conception des circuits imprimés ?

L'épaisseur de cuivre choisie contrôle le courant électrique total supporté par les pistes du composant. Une conception en cuivre épais empêche la surchauffe de la carte tout en maintenant une alimentation électrique stable. À haute puissance, des couches minces, comme une épaisseur de 1 g, peuvent entraîner une surchauffe des composants et une réduction de l'efficacité du système. À l'inverse, les circuits haute puissance fonctionnant à des fréquences élevées nécessitent des couches de cuivre solides de plus de XNUMX g d'épaisseur pour assurer une dissipation thermique suffisante et maintenir des températures de fonctionnement sûres.

L'augmentation de l'épaisseur du cuivre dans les circuits imprimés renforce la résistance du produit aux contraintes quotidiennes et aux forces extrêmes susceptibles de perturber le circuit. Une épaisseur de cuivre plus importante dans les chemins de signaux haute fréquence prévient la dégradation du signal et maintient le niveau de résistance électrique grâce à des pertes réduites et des caractéristiques de chemin stables. En tant que concepteur, vous pouvez créer des connexions électriques idéales et concevoir des conceptions conformes en sélectionnant des épaisseurs de circuits imprimés adaptées à vos cartes. La norme IPC-2221 fixe des valeurs minimales d'épaisseur de cuivre pour garantir des performances fiables dans les applications spécifiées.

Comment choisir la bonne épaisseur de cuivre pour votre PCB

L'épaisseur du cuivre de votre circuit imprimé détermine son bon fonctionnement et sa durabilité, tout en impactant le budget de votre projet. L'épaisseur du cuivre, mesurée en oz/pi², détermine la capacité d'un circuit imprimé à gérer le courant et à évacuer la chaleur efficacement. Voici comment faire le bon choix :

1. Commencez par analyser ce que votre PCB doit faire.

Étudiez l'utilisation prévue de votre circuit imprimé. Les équipements industriels et d'alimentation électrique nécessitent un cuivre plus épais, car un matériau plus épais évite la surchauffe lors des opérations à courant élevé. Les appareils de plus petite puissance nécessitent moins de cuivre sur leurs cartes, tandis que les équipements de traitement du signal restent légers en cuivre.

2. Tenez compte de la gestion thermique

Des couches de cuivre plus épaisses favorisent une meilleure dissipation de la chaleur pour les appareils électroniques fonctionnant dans des conditions de température extrêmes et des conditions de travail difficiles. Un cuivre plus épais assure le bon fonctionnement de votre circuit imprimé tout en prévenant les dommages aux composants.

3. Équilibrer les coûts et la faisabilité

Les performances accrues d'un cuivre plus épais ont un impact négatif sur le coût de fabrication et la difficulté de production. Vérifiez si votre projet nécessite les avantages d'un cuivre plus épais pour justifier des dépenses supplémentaires.

4. Consultez les spécifications de conception

Adaptez l'épaisseur du cuivre à vos exigences de conception de PCB, en termes de taille de piste et d'espacement. Collaborez avec votre fabricant pour choisir une épaisseur de PCB adaptée à ses capacités de production et conforme aux réglementations industrielles en vigueur.

Conclusion

Le choix d'un poids de cuivre optimal dépend des besoins de performance, adaptés à votre budget. La plupart des applications fonctionnent efficacement avec une couche de cuivre standard de 1 g. Les conceptions nécessitant des performances supérieures en termes de puissance et de fréquence nécessitent des couches de cuivre plus épaisses pour atteindre leurs spécifications. Si vous avez besoin de cuivre de 1 g pour vos projets, appelez-nous dès aujourd'hui pour obtenir nos meilleures estimations de prix.