什么是厚铜 PCB 及其应用

我们周围都是电子产品。电子是现代技术的核心。电子为一切提供动力,从手机到工业设备。PCB 或印刷电路板对于它们的设计至关重要。因此,PCB 是电子设备的神经中枢。如今,在 PCB 领域,有一个词叫做“厚铜 PCB”。

厚铜印刷电路板究竟是什么?为什么它在当今世界如此重要?本文将为所有这些问题提供答案。本文重点介绍厚铜 PCB 的原理。它还将帮助您为 PCB 选择合适的铜厚度。

厚铜PCB

什么是厚铜 PCB 或重铜 PCB?

PCB 上的铜厚度通常介于 1.2 毫米(35 微米)和 2.8 毫米(70 微米)之间。当铜厚度超过 100 微米时,PCB 即被视为厚铜或重铜。通常,厚铜或重铜 PCB 的厚度范围为 100 至 500 微米。

铜层厚度的增加提高了处理高电流负载的能力。此外,它们还非常适合承受高热应力。然而,以下是厚铜 PCB 的关键特性:

  • PCB 的铜层越厚,可以传输更大的电流。
  • 厚铜 PCB 具有增强的散热优势。它们具有卓越的导热性。由于这一特性,您的 PCB 可以快速传导 PCB 组件产生的热量。因此,您的 PCB 不会过热。
  • 厚铜对 PCB 的刚性和结构起着重要作用。厚铜不易发生机械损坏,在极端高温或振动等恶劣条件下尤其有用。
  • 厚铜 PCB 可以提高 PCB 的可靠性,原因有二:它们提供改进的电气连接,还可能有助于防止导体故障。
  • 当满足上述所有优点时,厚铜 PCB 可以确保更长的使用寿命。

厚铜PCB的局限性

尽管厚铜 PCB 具有诸多优势,但它仍存在一些局限性。这些局限性严重影响了大批量生产的投资。

(1)成本高是使用厚铜PCB的关键缺点。铜越厚,生产所需的原始铜就越多,这通常会增加生产成本。

(2)厚铜 PCB 的设计必须有所不同。您必须仔细考虑厚铜 PCB 的正确设置。在这里,您必须考虑走线、电流负载和散热。这三个因素最终使设计变得复杂,需要更多的专业知识。

(3)制作厚铜PCB通常是一个复杂的过程。它需要额外的步骤和精确的蚀刻。

(4)这些 PCB 的层数通常比标准 PCB 少。您大多可以找到双面或单面的厚铜 PCB。

(5) 你会发现并非所有PCB工厂都能生产厚铜PCB或重铜PCB。因此,你的选择范围会受到限制。由于找到合适的工厂比较困难,生产成本可能会更高。但UETPCB可以帮助你找到一种经济实惠的厚铜PCB生产方式。

厚铜 PCB 应用 uetpcb

厚铜PCB的广泛应用

厚铜 PCB 或重铜 PCB 在许多应用中广泛流行。一些流行的应用如下:

电源系统

电源系统通常使用厚铜 PCB,因为它们可以处理高电压和电流。这些 PCB 还可以散热并确保电力分配良好。

工业机械

工业机械通常具有大功率系统。根据机器的大小,功率范围从220V到35,000V。这些机器广泛使用厚铜PCB。

重型车辆

重型车辆也使用高功率元件。电动公交车、子弹头列车、城市有轨电车和采矿车就是值得注意的例子。在这些应用中,典型的 PCB 无法处理这样的功率。

厚铜PCB在军事上的应用

军事装备

军用设备经常会遇到振动、温度变化和冲击等问题。厚铜PCB板正是为应对这些环境而设计的,它们是军用车辆、通信设备和武器系统的理想选择。

航空航天设备

厚铜 PCB 的使用在航空航天工业中也很常见。它可以承受高海拔和高温等极端环境条件。请注意,飞机也会经历强烈的振动。因此,厚铜 PCB 在这些应用中也得到广泛使用。

电动车

对于电动汽车来说,使用厚铜 PCB 也至关重要。由于电动汽车完全由电力驱动,因此热量是 PCB 的主要威胁。在这种情况下,厚铜 PCB 是理想的选择。

如何选择PCB铜厚?

制作 PCB 时,金属厚度至关重要。在高功率用途下尤其如此。如您所知,厚铜 PCB 通常在恶劣条件下使用。因此,在选择 PCB 的合适厚度时必须小心。

因素 #1 确定当前容量

您首先要考虑的是处理更高的电流负载。您需要确定设计所需的最大电流。将其想象成管道或软管。直径越大,通过的水就越多。如果移动的水越少,产生的压力就越小。水越多,压力就越大。

同样,通过铜的电流越多,产生的热量就越多。因此,选择合适的厚度很大程度上取决于电流的流动。

因素 #2 机械强度

您必须仔细考虑的下一个因素是 PCB 的强度。通常,厚铜 PCB 具有更大的机械强度。您已经知道它们非常适合要求高且复杂的任务。这些条件包括机械应力、振动和物理冲击。人们在重型机械和车辆中使用厚铜 PCB。

较厚的铜层通常可增加刚性。这还能使 PCB 更耐损坏。

因素 #3 层数

影响 PCB 设计的另一个因素是 PCB 中的层数。对于复杂的电路设计,多层 PCB 是更好的选择。在这种情况下,在设计每一层时应特别注意电流分布。这些类型的电路板通常适用于薄铜 PCB。

事实上,2 层 PCB 通常与厚铜设计相关。这种类型的 PCB 特别适合大电流应用。虽然您也可能发现具有厚铜线的多层 PCB,但 2 层是最广泛使用的。

因素 #4 所需走线电阻

厚铜 PCB 的主要优点之一是电阻低。正如我们前面提到的,铜线就像建筑管道中的管道。厚铜意味着电阻低,因此发热量低。因此,必须考虑这一因素以保持电力传输最佳状态。

因素 #5 制造限制

从上一节中您知道,并非所有工厂都能生产厚铜 PCB。因此,在完成设计之前了解制造状态至关重要。厚铜和复杂的 PCB 设计可能会将产品的制造限制在某些公司。

因素 #6 热负荷

对于厚铜 PCB,控制热负荷也至关重要。铜越厚,散热效果越好,而铜越薄,产生的热量越多。因此,大功率元件广泛使用较厚的铜线。

因素 #7 成本

最后,考虑一下项目的成本。厚铜 PCB 比标准 PCB 更贵。在这种情况下,必须在一定成本内满足性能要求。当然,如您所知,厚铜有很多优点,但也有一些缺点。因此,请务必花时间选择合适的铜线厚度。

厚铜 PCB 尺寸表

厚铜 PCB 有多种厚度,以毫英寸、微米或盎司 (oz) 为单位。以下尺寸表可帮助您了解 PCB 的常见厚度。

Oz 0.5 1 1.5 2 3 4 5 6 7 8 9
工厂 0.671 1.37 2.06 2.74 4.11 5.48 6.85 8.22 9.59 10.96 12.33
微米 17.05 34.80 52.20 69.60 104.4 139.2 174.0 208.8 243.6 278.4 313.2

 

(1)1 盎司铜厚度是最受欢迎的厚度之一。它被视为常规 PCB 的标准铜厚度。它在一般电子产品中很常见。

(2)2盎司铜厚因其在电力电子领域的应用而闻名。它也广泛应用于汽车、家用电器和其他行业。

(3)3盎司铜厚为厚铜PCB。高于此级别的值均为厚铜PCB。它用于工业机械,飞机和许多其他行业。

结语

厚铜 PCB 之所以理想,有三个原因。(1)它们非常适合处理大电流。(2)它们具有出色的散热性。(3)它们具有更好的机械强度。厚铜 PCB 通常有多种厚度。您不必担心找不到厚度;您可以按照标准表进行操作。

在选择合适的厚铜 PCB 时,请务必确保两件事:最大电流负载是多少?您的 PCB 是否经常会遇到振动和压力?其他因素可以稍后再考虑。

如果您对厚铜PCB有任何疑问,请联系我们的客户支持。如果您想生产厚铜PCB或其他类型的PCB,UETPCB是您的理想之选。