Перейти к содержанию

Толщина меди в унциях

Толщину медной фольги печатной платы обычно указывают не в микрометрах, а в унциях — это масса меди на квадратный фут площади. От толщины меди зависит, какой ток выдержит дорожка, её сопротивление и волновое сопротивление на высоких частотах.

Обновлено Редакция GAW

Толщина меди печатной платы по традиции указывается в унциях на квадратный фут (oz/ft²) — массой медной фольги, приходящейся на квадратный фут площади. Так её задают в заказе на изготовление и в документации на материалы. Перевод в микрометры:

МедьТолщина
0,5 унцииоколо 18 мкм
1 унцияоколо 35 мкм (1,378 mil)
2 унцииоколо 70 мкм

Ток и сопротивление

Допустимый ток дорожки определяется сечением меди и допустимым перегревом. Аппроксимация графиков IPC-2221:

I=k⋅ΔT 0,44⋅A 0,725I = k \cdot \Delta T^{\,0{,}44} \cdot A^{\,0{,}725}

где A — сечение в квадратных милах, ΔT — перегрев, k = 0,048 для внешних слоёв и 0,024 для внутренних. При меди 35 мкм на внешнем слое и перегреве 10 °C дорожка шириной 1 мм выдерживает около 2,4 А. Более толстая медь при той же ширине даёт большее сечение — больше допустимый ток и меньше сопротивление. Ширину дорожки под ток считает калькулятор ширины дорожки; сопротивление проводника по сечению и длине — калькулятор сечения провода.

Высокие частоты

Для радиочастотных дорожек толщина меди входит в расчёт волнового сопротивления поправкой к ширине полоски — так её учитывает калькулятор микрополосковой линии. На высоких частотах ток к тому же течёт только в тонком поверхностном слое из-за скин-эффекта, и толстая медь там почти не снижает сопротивление.

Частые вопросы

Сколько микрометров в 1 унции меди?

Около 35 мкм: 1 унция меди на квадратный фут площади даёт слой толщиной 1,378 mil. Соответственно 0,5 унции — около 18 мкм, 2 унции — около 70 мкм. Большинство плат делают с медью 35 мкм на внешних слоях, для силовых цепей заказывают 70 мкм и толще.

Как толщина меди влияет на допустимый ток дорожки?

Допустимый ток зависит от сечения меди, то есть от произведения ширины на толщину. При меди 35 мкм на внешнем слое и перегреве 10 °C дорожка шириной 1 мм выдерживает около 2,4 А по IPC-2221; с медью 70 мкм та же дорожка имеет вдвое большее сечение и выдержит больше, либо при том же токе её можно сделать уже.

Влияет ли толщина меди на волновое сопротивление дорожки?

Немного: модель Хаммерстада и Йенсена учитывает толщину меди поправкой к ширине полоски. Главное для волнового сопротивления — отношение ширины дорожки к толщине диэлектрика до слоя земли, но при расчёте дорожки 50 Ом толщину меди задают так же, как она будет на плате.

Источники

  1. IPC-2221B. Generic Standard on Printed Board Design — графики допустимого тока проводников для разной толщины меди
  2. Advanced Circuits. PCB Trace Width Calculator — аппроксимация графиков IPC-2221: I = k · ΔT^0,44 · A^0,725, k = 0,048 и 0,024; 1 унция — 1,378 mil

Нашли ошибку?