PCB(印刷電路板)的銅箔厚度指的是覆蓋在絕緣基板上的銅層厚度。這層銅層是電路板上的導電通路,負責傳遞電流。銅箔的厚度直接影響到電路板承載電流的能力、散熱性能以及機械強度。
銅箔厚度與承載電流能力的關係
- 銅箔越厚,承載電流能力越強:
- 銅箔越厚,其橫截面積就越大,可以承載更大的電流。這就像水管一樣,管徑越大,能通過的水量就越多。
- 較厚的銅箔可以有效降低電阻,減少電能的損耗,提高電路的效率。
- 在高頻電路中,較厚的銅箔可以降低阻抗,提高信號傳輸的質量。
- 銅箔厚度與發熱的關係:
- 電流流過導體時會產生熱量,銅箔也不例外。當電流過大時,銅箔會發熱,甚至燒毀。較厚的銅箔具有更好的散熱性能,可以將產生的熱量迅速散發出去,降低電路過熱的風險。
影響承載電流能力的因素(即電流承載能力,Current Carrying Capacity)
除了銅箔厚度之外,還有其他因素會影響PCB的承載電流能力:
- 導線寬度(Trace Width):導線越寬,電阻越小,散熱面積也越大,承載電流能力越高
- 銅箔覆蓋率: 銅箔覆蓋率越高,承載電流能力越強。
- 環境溫度: 溫度升高會降低銅的導電率,影響承載電流能力。
PCB設計時銅箔厚度,走線寬度和電流的關係。(此為大致數據,請參考)
| 銅箔厚度/1oz(35um) | 銅箔厚度/1.5oz(50um) | 銅箔厚度/2oz(70um) | |||
| 電流(A) | 線寬(mm) | 電流(A) | 線寬(mm) | 電流(A) | 線寬(mm) |
| 4.5 | 2.5 | 5.1 | 2.5 | 6 | 2.5 |
| 4 | 2 | 4.3 | 2.5 | 5.1 | 2 |
| 3.2 | 1.5 | 3.5 | 1.5 | 4.2 | 1.5 |
| 2.7 | 1.2 | 3 | 1.2 | 3.6 | 1.2 |
| 2.3 | 1 | 2.6 | 1 | 3.2 | 1 |
| 2 | 0.8 | 2.4 | 0.8 | 2.8 | 0.8 |
| 1.6 | 0.6 | 1.9 | 0.6 | 2.3 | 0.6 |
| 1.35 | 0.5 | 1.7 | 0.5 | 2 | 0.5 |
| 1.1 | 0.4 | 1.35 | 0.4 | 1.7 | 0.4 |
| 0.8 | 0.3 | 1.1 | 0.3 | 1.3 | 0.3 |
| 0.55 | 0.2 | 0.7 | 0.2 | 0.9 | 0.2 |
| 0.2 | 0.15 | 0.5 | 0.15 | 0.7 | 0.15 |
註:
1.以上數據為一般溫升10℃狀況下之線路電流承載值
2.單位換算:
1mm=39.37mil
1oz銅厚 :將1oz銅平攤到1平方英尺上所形成的銅箔的厚度約莫為0.035mm(1.4mil)
3.銅箔可承受的安全電流與使用電壓也有關係,一般配電用電工手冊會有相關數字
4. 依照 IPC-2221 的公式 : I = Kx△T0.44(WxH)0.725
電路板上的最大電流載流能力(Current Carrying Capacity)又可以被分成內層線路與外層線路兩種
而且內層線路的最大電流載流能力被設定為只有外層線路的一半。
I:最大電流(單位:A)
K: 修正係數,一般覆銅線在內層時取0.024,在外層時取0.048。
△T:環境溫度溫升 ( 單位:℃ )
W:寬度(單位:mil)
H:厚度(單位:mil)
5.NSI PCB走線寬度計算器
http://www.desmith.com/NMdS/Electronics/TraceWidth.html