Espessura de cobre de 1 oz | Espessura de PCB

Você sabia que sua placa de circuito impresso funciona melhor e dura mais quando a espessura do cobre é definida corretamente? A escolha errada da espessura pode causar mau funcionamento do seu projeto devido ao fluxo de energia inadequado. Então, o que exatamente significa a espessura de cobre de 1 oz para esse propósito? É um termo essencial para engenheiros, designers e fabricantes, pois afeta a eficiência da sua placa de circuito impresso (PCB) em relação à energia, à dissipação de calor e ao seu funcionamento. Para selecionar a espessura de cobre apropriada para o seu projeto, comece aprendendo sobre a espessura de cobre de 1 oz por meio desta explicação que aborda sua definição, métodos de medição e importantes critérios de seleção. Não importa se você é iniciante em design de PCBs ou deseja aprender mais, leia as seções abaixo para entender a essência da espessura de cobre de 1 oz.

O que é 1 oz de cobre?

Como o nome indica, a espessura de 1 oz. de cobre significa espalhar uma fina camada de cobre por um pé quadrado. Se fizermos as contas aqui, a espessura de 1 oz. de cobre equivale a 35 mícrons e se converte em 0.035 milímetros e 1.4 milésimos.

Agora que você conhece as conversões e os princípios básicos, pode estar se perguntando quem usa placas de cobre padrão de 1 onça. Normalmente, elas são usadas como camada superior para o material de base, como o FR4. Por quê? Porque elas conferem condutividade suficiente ao seu circuito para transmissão de corrente de baixa a média sem cargas excessivas de resistência.

Além disso, usar cobre de 1 oz. oferece a vantagem de transferir corrente elétrica pelo dispositivo sem aquecimento e sem aumentar a temperatura interna. Geralmente, um traço de cobre de 1 mm revestido com cobre de 1 oz. pode suportar pelo menos 4 amperes de fluxo elétrico com um ligeiro aumento de temperatura de apenas 10 graus Celsius.

Qual é a espessura de 1 onça de cobre?

Em termos matemáticos, 1 onça de cobre equivale basicamente a 0.035 mm. Se você está se perguntando como isso acontece, aqui vai uma explicação simples.

1 oz/pé² significa que 1 onça de cobre cobre um pé quadrado de área.

Para calcular a espessura:

● A densidade do cobre é 8.96 g / cm³.

● 1 onça (oz) = 28.3495 gramas.

● 1 pé quadrado = 929.03 cm².

● Usando a fórmula para espessura:

Agora, vamos inserir os valores:

Além da espessura de 1 onça, você também pode ver outras variações. Por exemplo, as espessuras de cobre amplamente utilizadas são:

● 1 onças de cobre = 0.035 mm (35 µm)

● 2 onças de cobre = 0.070 mm (70 µm)

● 3 onças de cobre = 0.105 mm (105 µm)

Para simplificar as coisas para você, aqui está uma tabela de espessura de cobre explicando diferentes espessuras de cobre e suas conversões em milímetros, micrômetros e milímetro.

Principais propriedades de 1 onça de cobre

1 oz de cobre em placas de circuito impresso (PCBs) proporciona um equilíbrio de espessura e condutividade adequado para a maioria das aplicações padrão. Vamos dar uma olhada em algumas propriedades principais do cobre de 1 oz.

1. Condutividade Elétrica

Projetos de circuitos se beneficiam bastante do cobre de 1 oz, pois ele transporta eletricidade excepcionalmente bem. Por exemplo, o cobre de 1 oz fornece fluxo elétrico confiável através dos traços da placa de circuito impresso, suportando até 20 amperes, o que garante o funcionamento correto do seu projeto. Nesse sentido, três fatores principais determinam o seu bom funcionamento. Quais são eles?

1. Sua capacidade de carga atual

2. Largura do traço

3. A quantidade de resistência e as mudanças de temperatura

2. Condutividade térmica

Outra propriedade importante do cobre de 1 oz é sua alta flexibilidade, ou seja, sua perfeita condutividade térmica. PCBs são muito úteis para dissipar calor e manter a estabilidade térmica equilibrada em condições operacionais pesadas. A dissipação de calor na espessura de 1 oz é suficiente para proteger os PCBs de sobrecarga térmica, e os níveis de PCB mantêm esses componentes dentro de limites de temperatura não destrutivos.

3. Robustez Mecânica

Nosso principal critério ao selecionar a espessura correta do PCB é sua estabilidade mecânica. Ao selecionar cobre de 1 oz, você ganha tranquilidade, pois ele fortalece o desempenho do circuito e, ao mesmo tempo, garante a resistência mecânica para projetos duráveis. O material mantém suas propriedades flexíveis, além de uma capacidade confiável de suportar forças físicas. Além disso, com placas de cobre de 1 oz, seus dispositivos podem suportar uma grande quantidade de corrosão e ferrugem. No entanto, você deve aplicar máscaras de solda e revestimento eletrolítico para proteção adicional.

4. Custo-benefício e versatilidade

Do ponto de vista financeiro, o cobre de 1 oz. é uma alternativa barata para a fabricação de PCBs. Seu desempenho é excelente e acessível. Além disso, costuma ser a escolha padrão para a maioria dos usos industriais. O cobre de 1 oz. é tão versátil que pode ser usado para transmissão de sinais, fornecimento de energia e sistemas de aterramento, atendendo às diversas necessidades dos projetistas de PCBs em todos os setores.

1 onça de cobre vs. outros pesos de cobre

Vamos agora comparar diferentes pesos de cobre juntamente com sua capacidade de carga monetária e usos.

Considerações sobre o projeto de PCB com 1 oz de cobre

Certos requisitos devem ser atendidos para atingir o máximo desempenho, eficiência e confiabilidade em PCBs de cobre de 1 oz. Para atender a essas necessidades de projeto, você deve avaliar o design do traço, o manuseio de calor, a estrutura da camada e os limites de fabricação. Abaixo estão os principais aspectos do projeto a serem considerados:

1. Largura do traço e capacidade de corrente

Normalmente, a largura da trilha determina quanta corrente seu dispositivo pode transportar com segurança sem superaquecimento. Como estamos falando de 1 oz de cobre, você pode facilmente usar calculadoras de largura de trilha (baseadas nos padrões IPC-2221) para garantir capacidade suficiente. No entanto, se você ainda não tiver certeza, aqui está uma análise geral. Para uma trilha de 1 mm de largura em 1 oz de cobre, ela pode suportar aproximadamente 3.2 A com um aumento de temperatura de 10 °C. Além disso, o espaçamento das trilhas também desempenha um papel importante. Elas mantêm o espaçamento adequado entre as trilhas para evitar curtos-circuitos ou arcos elétricos, especialmente em projetos de alta tensão.

2. Integridade do sinal

Ao trabalhar com circuitos de alta velocidade, 1 onça de cobre afeta tanto a qualidade do sinal quanto a estabilidade do caminho de transmissão. Ao fabricar componentes de RF de alto desempenho, os projetistas devem estudar como as dimensões dos traços e os materiais dielétricos afetam a impedância. Nesse caso, uma camada uniforme de cobre cria resultados de desempenho regulares em todos os níveis.

3. Empilhamento de PCB multicamadas

Utilizar uma espessura de cobre de 1 oz possibilita a colocação de múltiplas camadas de PCB sem afetar seu desempenho ou durabilidade. O posicionamento correto das camadas através de camadas de cobre de 1 onça impede o movimento da PCB e preserva a qualidade do desempenho. Por exemplo, se você quiser fazer um empilhamento de 4 camadas, pode fazer o seguinte:

1. Camada superior (sinal)

2. Plano de solo

3. Plano de energia

4. Camada Inferior (Sinal)

4. Considerações sobre a gravação

Normalmente, o processo de corrosão é realizado para eliminar o cobre desnecessário que cria caminhos elétricos. Portanto, ao usar 1 onça de cobre, você deve ter em mente os seguintes pontos:

1. Use dimensões de trilhas que o fabricante do seu PCB aceite sem problemas. Trilhas mais finas do que as especificações permitidas podem rachar ou enfraquecer além dos valores aceitáveis.

2. Estime o fator de corrosão que revela o quanto a espessura do cobre afeta a largura da erosão lateral do traço. Para 1 onça de cobre, o fator de corrosão padrão é normalmente em torno de 2:1.

3. Projete suas trilhas mais largas que seu tamanho final para atender às necessidades do processo de produção.

5. Via Designs

As vias ajudam a conectar camadas de PCB, mas criam uma resistência indesejada que exige um controle cuidadoso do projeto. Portanto, ao usar um peso de cobre de 1 oz, você deve usar o método de furo passante revestido (PTH) para conectar todas as camadas. Ao instalar várias vias ao redor de áreas críticas e condutores de aterramento, você também pode aprimorar a blindagem EMI e o desempenho do resfriamento, reduzindo os loops elétricos.

Por que a espessura do cobre é importante no projeto de PCB?

A espessura de cobre escolhida controla a corrente elétrica total que os rastros do dispositivo podem suportar. Um design de cobre espesso evita o superaquecimento da placa, mantendo a energia elétrica estável. Camadas finas, como a espessura de ½ oz (1/XNUMX oz) de cobre em níveis de potência elevados, levam ao superaquecimento dos componentes e à redução da eficiência do sistema quando usadas no projeto. Por outro lado, circuitos de alta potência operando em frequências máximas precisam de camadas sólidas de cobre com espessura acima de XNUMX oz (XNUMX g) para produzir dissipação de calor suficiente para manter as temperaturas operacionais seguras.

Mais peso de cobre em PCBs reforça a resistência do produto a tensões diárias e forças extremas que poderiam potencialmente interromper o circuito. Uma maior espessura de cobre em caminhos de sinal de alta frequência previne a degradação do sinal e mantém a resistência elétrica nivelada por meio de perdas reduzidas e características de caminho estáveis. Como projetista, você pode criar conexões elétricas ideais e construir projetos compatíveis ao selecionar espessuras de PCB adequadas para suas placas de circuito impresso. O corpo padrão IPC-2221 define valores mínimos de espessura de cobre para garantir um desempenho confiável em aplicações específicas.

Como selecionar a espessura correta do cobre para sua PCB

A espessura do cobre no design da sua placa de circuito impresso determina o desempenho e a durabilidade da placa, além de afetar o orçamento do projeto. A espessura do cobre, medida em oz/ft², define a capacidade de uma placa de circuito impresso (PCB) de lidar com a corrente e a eficiência com que ela transporta calor. Veja como você pode fazer a escolha certa:

1. Comece analisando o que seu PCB precisa fazer.

Estude como você planeja usar sua placa de circuito impresso. Equipamentos industriais e de alimentação elétrica precisam de cobre mais espesso, pois o material mais espesso evita o superaquecimento durante operações de alta corrente. Dispositivos de menor potência precisam de menos cobre em suas placas, enquanto equipamentos de processamento de sinais permanecem com requisitos mais baixos de cobre.

2. Considere o gerenciamento térmico

Camadas de cobre mais espessas auxiliam na liberação de calor de forma mais eficiente para eletrônicos que operam em temperaturas extremas e condições de trabalho difíceis. O cobre mais espesso mantém a placa de circuito funcionando corretamente, evitando danos às peças.

3. Equilibre Custo e Viabilidade

O aumento do desempenho do cobre mais espesso afeta negativamente tanto o preço de fabricação quanto a dificuldade de produção. Verifique se o seu projeto precisa dos benefícios do cobre mais espesso para justificar o aumento dos custos.

4. Consulte as especificações do projeto

Adapte a espessura do cobre aos requisitos de projeto do seu PCB, como tamanho dos traços e folga. Trabalhe com o fabricante para escolher uma espessura de PCB que se ajuste à sua capacidade de produção e siga as normas vigentes do setor.

Conclusão

A escolha do peso ideal de cobre depende da identificação de necessidades de desempenho que atendam aos limites de gastos. A maioria das aplicações pode operar eficientemente com o padrão básico de cobre de 1 oz. Projetos que exigem maior desempenho em potência e frequência precisam de camadas de cobre mais espessas para atingir suas especificações. Portanto, se você precisa de cobre de 1 oz para seus projetos, ligue para nós hoje mesmo para receber as melhores estimativas de preço disponíveis.