करंट प्रिंटेड सर्किट बोर्ड से होकर उनकी कॉपर परतों के साथ गुजरता है। इसलिए, जब आप अपना स्टैक-अप शुरू करते हैं, तो आपको पीसीबी डाइइलेक्ट्रिक मोटाई या बोर्ड की मोटाई और पीसीबी कॉपर की मोटाई पर भी ध्यान देना चाहिए। इस लेख में, आप जानेंगे कि यह एक महत्वपूर्ण बिंदु क्यों है।
गलत मटेरियल मोटाई का चयन सर्किट के प्रदर्शन को काफी प्रभावित कर सकता है। हालाँकि, तांबे के वजन और सिग्नल ट्रांसमिशन के बीच के संबंध को समझना आवश्यक है।
यदि आप मानक मूल्यों से बाहर के डिज़ाइनों पर विचार कर रहे हैं, तो इस लेख को पढ़ते रहें। यह जानकारी पीसीबी की मोटाई और उसके महत्व के बारे में जानकारी प्रदान करेगी।
पीसीबी कॉपर मोटाई क्या है?
पीसीबी उत्पादन में निर्माता तांबे की सामग्री की एक मानक मोटाई का उपयोग करते हैं, जो आमतौर पर 0.5 औंस/वर्ग फीट या 1.0 औंस/वर्ग फीट होती है। तांबे के इस वजन से मोटाई को आम तौर पर औंस के रूप में संदर्भित किया जाता है।
तांबे का वजन एक वर्ग फुट पर समान रूप से फैले तांबे के वजन से मापा जाता है। तांबे की पन्नी की मोटाई का अंतिम परिणाम 1.37 मिल या 0.0348 मिमी होगा।
धातुकर्मी आम तौर पर लगभग 1 औंस की मोटाई वाला तांबा बनाते हैं। हालाँकि, परियोजना की ज़रूरतों के हिसाब से इस मोटाई को बदला जा सकता है।
जबकि पीसीबी उत्पादन के लिए 1 औंस तांबे की मोटाई अक्सर पर्याप्त होती है, इसे बढ़ाने से निर्माण प्रक्रिया जटिल हो सकती है और उत्पादन लागत और समय बढ़ सकता है। हालांकि, इंजीनियर अक्सर तांबे के निशान की चौड़ाई बढ़ाना पसंद करते हैं, क्योंकि इससे विद्युत चालकता में सुधार होता है।
सामान्य पीसीबी कॉपर मोटाई
1. 0.5 औंस तांबे की मोटाई
2. 1 औंस तांबे की मोटाई
3. 2 औंस तांबे की मोटाई
4. 20 औंस तांबे की मोटाई
0.5 औंस तांबे की मोटाई
0.5 औंस तांबे की मोटाई आमतौर पर पीसीबी में आंतरिक परतों के लिए उपयोग की जाती है और इसे गैर-मानक निर्माण माना जाता है। निर्माता अनुरोध पर इस मोटाई को लागू करते हैं। इसे पीसीबी के लिए शुरुआती तांबे के वजन के रूप में भी इस्तेमाल किया जा सकता है, जिसका लक्ष्य 1-औंस का तैयार तांबे का वजन है, खासकर आंतरिक परतों के लिए।
1 औंस तांबे की मोटाई
1 औंस तांबे की मोटाई अधिकांश पीसीबी डिज़ाइनों के लिए मानक आंतरिक परत है। यह 1-2 औंस के तैयार तांबे के वजन को प्राप्त करने के लिए उपयुक्त है। इसी तरह, यह 2 औंस तैयार तांबे के वजन के लक्ष्य के साथ बाहरी परतों के लिए मानक प्रारंभिक तांबे का वजन है।
2 औंस तांबे की मोटाई
2 औंस तांबे की मोटाई एक मानक आंतरिक परत है, जिसका उपयोग अक्सर 3 औंस तांबे के वजन वाले PCB में आंतरिक परतों के लिए किया जाता है। इसके अलावा, 2 औंस तांबे की मोटाई भी PCB बोर्ड की बाहरी परतों के लिए एक सामान्य शुरुआती मोटाई है।
मानक पीसीबी मोटाई चार्ट
पीसीबी के लिए तांबे की मोटाई और वजन रूपांतरण:
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तांबे का वजन (औंस/फीट²)
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तांबे की मोटाई (µm)
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ताँबा द्रव्यमान (g/m²)
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0.5 औंस/फ़ीट²
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17.5 µm
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152 ग्राम/मी²
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1 औंस/फ़ीट²
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35 माइक्रोन
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एक्सएनएनएक्स जी / एम²
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2 औंस/फ़ीट²
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70 माइक्रोन
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610 ग्राम/मी²
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3 औंस/फ़ीट²
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105 माइक्रोन
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एक्सएनएनएक्स जी / एम²
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रूपांतरण गुणांक:
· 1 औंस = 28.35 ग्राम
· 1 फीट = 30.48 सेमी
· 1 फ़ीट² = 0.093 मी² = 930 सेमी²
· तांबे का घनत्व = 8.9 ग्राम/सेमी³
पीसीबी कॉपर की मोटाई क्यों महत्वपूर्ण है?
निर्माता आमतौर पर मुद्रित सर्किट बोर्ड के आयामों के साथ तांबे की मोटाई को प्रतिस्थापित कर सकते हैं। तांबे का वजन बोर्ड के अन्य गुणों में भारी बदलाव ला सकता है।
तांबे के निशान या उनकी परतों की मोटाई पीसीबी की करंट-कैरींग क्षमता को मापने में योगदान देती है। तांबे की मोटाई के गुणों को जानकर इसे कुछ हद तक निर्धारित किया जा सकता है।
इसके अतिरिक्त, तांबे के निशान की चौड़ाई महत्वपूर्ण है। यह प्रतिबाधा-नियंत्रित बोर्डों के लिए तांबे की मोटाई की उपयुक्तता निर्धारित करने में मदद करता है।
इसके अतिरिक्त, स्टैक-अप विचारों में पीसीबी वजन, कनेक्टर प्रकार और सेगमेंट संगतता शामिल हैं।
भारी तांबे का उपयोग क्यों करें?
आमतौर पर, पीसीबी बोर्ड की असेंबली में 1 औंस से 3 औंस तक की तांबे की मोटाई का इस्तेमाल किया जाता है। हालांकि, भारी तांबे के लिए कोई उपयुक्त परिभाषा नहीं है।
आम तौर पर, भारी तांबे की मोटाई 2 औंस तांबे की मोटाई से लेकर 20 औंस तांबे की मोटाई तक होती है। इसी तरह, तीव्र तांबे की मोटाई 24 औंस से लेकर 200 औंस तक होती है। निर्माता निम्नलिखित कारणों से भारी तांबे का उपयोग करते हैं:
एक ही परत पर कई तांबे के भार रखकर कॉम्पैक्ट उत्पाद बनाना। बड़े करंट-वाहक अनुप्रयोगों का समर्थन करना।
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तनावपूर्ण तापीय चालकता के दौरान अति ताप और क्षति को कम करने के लिए।
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इससे तापीय निरीक्षण में सुधार होता है।
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एक परत से दूसरी परत तक उच्च धारा प्रवाह पारित करना जबकि बाहरी परत में ऊष्मा स्थानांतरित करना।
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पीसीबी पर उच्च-शक्ति घनत्व प्लानर ट्रांसमिशन बनाने के लिए
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यह भारी कनेक्टरों और थ्रू-होल घटकों के लिए उच्च यांत्रिक शक्ति प्रदान करता है।
पीसीबी परतों में तांबे की मोटाई में भिन्नता
पीसीबी परतें अक्सर अलग-अलग तांबे की मोटाई के साथ बनाई जाती हैं। अंतर्निहित परतों के मामले में, वे 1 औंस तांबे की मोटाई का उपयोग करते हैं। इसी तरह, बाहरी परतों के लिए 4 औंस/वर्ग फीट तांबे का उपयोग किया जाता है।
परिचालन चरण के दौरान, पीसीबी अत्यधिक गर्मी उत्पन्न कर सकता है जो पीसीबी बोर्ड को मोड़ सकता है या क्षतिग्रस्त कर सकता है। निर्माता इस जोखिम को कम कर सकते हैं। वे विपरीत परतों में समान तांबे का वजन इस्तेमाल करते हैं।
तांबे की मोटाई बोर्ड को बार-बार होने वाले अनावश्यक करंट प्रवाह का प्रतिरोध करने में सक्षम बनाती है। वे बार-बार होने वाले थर्मल साइकलिंग के दौरान भी सुरक्षा सुनिश्चित करते हैं।
इसके अलावा, भारी तांबे के बोर्ड गंभीर परिस्थितियों में भी इस्तेमाल किए जा सकते हैं। वे एयरोस्पेस और रक्षा विभागों के लिए परिणाम तैयार करने के लिए फायदेमंद हैं।
तांबे की मोटाई कैसे मापें?
कई तकनीकें तांबे के ट्रेस की मोटाई को प्रभावी ढंग से माप सकती हैं। ऑपरेटर अपने स्टैक-अप के लिए उपयुक्त तरीके चुन सकते हैं।
माइक्रोमीटर
तांबे की सामग्री के स्तरीकरण को मापने के लिए माइक्रोमीटर का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। तांबे को सतह पर रखना संभव है। धातु को उसके निहाई और धुरी के बीच में रखें। फिर, मीटर फिल्म की तांबे की मोटाई की गणना करेगा और सटीक रीडिंग दिखाएगा।
कैलिपर
तांबे की मोटाई मापने का एक और तरीका कैलीपर है। सुनिश्चित करें कि रीडिंग शून्य है। फिर, तांबे को रखें और सटीकता के लिए कई बिंदुओं पर इसकी मोटाई मापें।
अल्ट्रासोनिक मोटाई गेज
अल्ट्रासोनिक गेज तांबे की समान मोटाई की गणना करने के अधीन हैं। ऑपरेटर अपने स्टैक-अप के लिए उपयुक्त तरीके चुन सकते हैं। इस तकनीक में, तरंगें सामग्री की सतह से होकर गुजरती हैं और तांबे की मोटाई का पता लगाती हैं। यह तरंगों को वापस लौटने में लगने वाले समय की गणना करता है।
एक्स-रे प्रतिदीप्ति
यह तकनीक तांबे के वजन का निर्धारण करने में सहायक है। ये एक्स-रे स्रोत पदार्थ को उत्तेजित करते हैं। वे पदार्थों से प्रेषित किरणों को मापते हैं।
भंवर धारा गणना
यह तकनीक तांबे पर लगे प्रवाहकीय कोटिंग्स को मापती है। यह पदार्थ में भंवर धाराएँ उत्पन्न करती है जो पदार्थ की मोटाई मापने में मदद करती है।
वजन माप अनुप्रयोग
वज़न मापने वाला एप्लिकेशन मोटाई की गणना करने का एक प्रभावी तरीका भी है। इस एप्लिकेशन का उपयोग बड़े क्षेत्रों को मापने के लिए किया जा सकता है, जिसमें तांबे का घनत्व लगभग 8.96 ग्राम/सेमी2 होता है।
ऑप्टिकल तकनीक
तांबे की पतली परतों की मोटाई मापने के लिए इंटरफेरोमेट्री जैसी तकनीकें सबसे बेहतर हैं। वे सतहों पर हल्के इंटरफेरेंस पैटर्न उत्पन्न करते हैं। यह सटीक मोटाई माप प्रदान करता है।
भारी तांबे के लिए डिजाइन संबंधी विचार
· उच्चतर न्यूनतम ट्रैक स्पेसिंग आवश्यकताएँ
· आकार संबंधी विचार
· सोल्डर मास्क की मोटाई जितनी अधिक होगी
उच्चतर न्यूनतम ट्रैक स्पेसिंग आवश्यकताएँ
तांबे की मोटाई बढ़ाने के लिए तांबे की विशेषताओं के बीच अधिक दूरी की आवश्यकता होती है।
सभी कॉपर वेट के लिए ट्रैक स्पेसिंग महत्वपूर्ण है। इस कदम का उद्देश्य सिग्नल में गिरावट और ओवरहीटिंग की संभावनाओं को कम करना है।
आकार के माध्यम से विकसित
एकीकृत सर्किट आमतौर पर भारी तांबे से निर्मित होते हैं। ये उच्च-वर्तमान संचरण को संभालने के अधीन हैं। इसलिए, सुनिश्चित करें कि वियास आवश्यक वर्तमान अनुपात ले जा सकता है। यह अतिरिक्त प्रतिरोधक नुकसान को खत्म करना चाहिए।
संयोजन में, बड़े विया विद्युत आवेश के प्रवाह के लिए कम प्रतिबाधा पथों को नियंत्रित करते हैं। वे प्रतिरोधक तापन को कम करते हैं और वोल्टेज में गिरावट को न्यूनतम करते हैं।
इसलिए, ऐसे डिज़ाइन विकल्प का मूल्यांकन करें जो उच्च वर्तमान भार को प्रभावी ढंग से वहन कर सके। यह पीसीबी की विभिन्न परतों के आधार पर स्थिर कनेक्शन बनाए रख सकता है।
सोल्डर मास्क की अधिक मोटाई
भारी तांबे के उच्च पृष्ठ तनाव के कारण सोल्डर मास्क को उससे चिपकने में कठिनाई हो सकती है।
सोल्डर मास्क का अनुचित आसंजन इसे पीसीबी से छीलने का कारण बन सकता है। इसके परिणामस्वरूप तांबा उजागर हो जाता है। इससे शॉर्ट सर्किट, जंग और अन्य अपरिहार्य समस्याएं हो सकती हैं।
इन समस्याओं से बचने के लिए आप सोल्डर मास्क की मोटाई बढ़ा सकते हैं। इससे सोल्डर मास्क अणुओं के चिपकने के लिए ज़्यादा सतह क्षेत्र तैयार हो जाएगा।
How To चुनें tसही पीसीबी तांबे मोटाई?
तांबे के वजन की गणना करते समय ट्रेस की चौड़ाई, सिग्नल ट्रांसमिशन और वोल्टेज ड्रॉप महत्वपूर्ण कारक हैं। यदि आपके बोर्ड उच्च धारा ले जा रहे हैं तो मोटे तांबे के वजन का चयन करें। यह सुनिश्चित करेगा कि आपके तांबे के निशान अत्यधिक गर्मी पैदा नहीं करेंगे।
तदनुसार, परतों के प्रेरण को कम करने के लिए पतले तांबे के वजन को लागू किया जाना चाहिए। यह उच्च सिग्नल अखंडता की विशेषता को बनाए रखने में मदद करेगा।
इसके अतिरिक्त, भारी तांबे के वजन उच्च वर्तमान भार को संभालने की उनकी क्षमता के लिए मांगे जाते हैं। वे 3 औंस से लेकर उससे अधिक की मोटाई रेंज में आते हैं। यह उल्लेखनीय थर्मल प्रबंधन प्रदान करता है।
निष्कर्ष:
तांबे की मोटाई आपके प्रोजेक्ट की आवश्यकताओं के लिए सामग्री का वजन करते समय इसके अन्य मापदंडों की तरह ही महत्वपूर्ण कारक है। इसे औंस में मापा जाता है। तांबे की मोटाई चार्ट में परिवर्तन संचालन के दौरान इलेक्ट्रॉनिक सर्किट असेंबली के प्रदर्शन को बाधित कर सकता है। एक ही पीसीबी सतह पर अलग-अलग तांबे की मोटाई को प्रभावी ढंग से लागू किया जा सकता है। हालाँकि, कार्यान्वयन के दौरान कई कारकों पर विचार किया जाना चाहिए।
