適切な銅の重量を選択することは、PCB 設計における重要な決定です。 通常、平方フィートあたりのオンスで測定される銅の重量は、PCB の性能、通電容量、熱特性に直接影響します。 この記事では、1 オンスと 2 オンスの銅 PCB の比較を詳しく説明し、それぞれに関連する影響と考慮事項を明らかにします。
1 オンスの PCB は、1 オンスの銅を特徴とするプリント基板の基本的な厚さです。 1 オンスの PCB の銅の重量は約 1.37 ミルまたは 34.79 ミクロンです。 この PCB は、リジッド PCB に特化した PCB 業界で広く使用されています。
PCB に 1 オンスの銅を使用する目的は、特定の温度範囲を維持しながら効率的な電気伝導を確保することです。 このタイプの PCB には、高い分解温度や制御された抵抗など、さまざまな利点があります。 望ましい銅の厚さを維持するために、1 オンスの銅 PCB では錫合金などの材料が使用されることがよくあります。 さらに、これらの PCB は安全性と信頼性を高めるために難燃性材料で構築されています。
1 オンスの銅 PCB の製造に使用される基本材料には、通常、エポキシ樹脂とポリテトラフルオロエチレン (PTFE) が含まれます。 通常、PCB の各薄層には 1 オンスの重量の銅層が存在します。 製造プリントに特に指定がない場合、ほとんどのメーカーはデフォルトで銅層上に 1 オンスの完成銅重量を使用します。 1 オンスの銅の厚さの値 (mm) は 0.089mm です。
2 オンスの銅 PCB は、平方フィートあたり 2.8 オンスの銅の重量を特徴とする一般的に使用される回路基板です。 厚さは 70 ミルまたは 3 ミクロンで、PCB の外層と内層の両方の標準銅重量として機能し、完成銅重量は 2 オンスです。 XNUMX オンスの銅の採用により、特に PCB の外層の層配置が改善されました。
PCB 業界では、2 オンスの銅 PCB が非常に普及しており、その多くの利点が高く評価されています。 2 オンスの銅の厚さによってもたらされる信頼性と安定性により、幅広い用途に適しています。 1 オンスの銅 PCB と比較して、2 オンスのバリアントはエッチングされた PCB との互換性が強化されており、さまざまな製造シナリオでより望ましいものになります。
標準的な内層の銅の厚さの場合、2 オンスの銅 PCB は 70µm (2.8 ミル) に接着します。 この厚さは、完成銅重量が 3 オンスの PCB の外層の開始点として一般的に使用されます。
さらに、2オンス銅の使用はリジッド基板に限ったものではありません。フレキシブル基板市場でもますます注目を集めています。フレキシブル基板では0.5オンスや1オンスといった軽量銅が一般的ですが、 2オンスを含む重量銅も利用可能です。ただし、フレキシブル基板に重量銅を選択する際には、用途に応じた柔軟性の要件を考慮することが不可欠です。
1オンス銅基板と2オンス銅基板の詳細な比較を、様々な側面から解説します。
| 側面 | 1オンス銅PCB | 2オンス銅PCB |
|---|---|---|
| 銅の重量 | 1 オンス (1.4 ミルまたは 35 μm) | 2 オンス (2.8 ミルまたは 70 μm) |
| 厚み範囲 | 標準：0.062インチ（1.57 mm）またはカスタムオプション | 標準：0.062インチ（1.57 mm）またはカスタムオプション |
| 現在の収容能力 | 電流処理能力が低い | より高い電流処理能力 |
| 熱放散 | 適度な放熱性 | 放熱能力の向上 |
| 電圧降下 | 抵抗の増加により電圧降下が大きくなる | 抵抗の低減により電圧降下が低減 |
| 熱伝導率 | 熱伝導率が低い | より高い熱伝導率 |
| 費用 | 銅の重量が重いのに比べてコストが比較的低い | 1オンスの銅PCBと比較してコストが高い |
| 適切なアプリケーション | 低電力デバイス | ハイパワーデバイス |
| 家電 | カーエレクトロニクス | |
| IoTデバイス | 産業機器 | |
| 汎用PCB | 大電流アプリケーション | |
| 通信システム | ハイパワーアンプ | |
| ボードスペース | 銅層を薄くすることで、よりコンパクトな設計が可能になります | わずかに多くの基板スペースが必要です |
| 製造上の考慮事項 | 製造とエッチングが容易になる | 専門的な製造能力が必要 |
| シグナルインテグリティ | ほとんどの標準的なアプリケーションに適しています | 高出力および大電流設計に最適 |
| インピーダンス制御 | ほとんどのアプリケーションには十分です | インピーダンス制御設計にとって重要 |
| 設計の柔軟性 | トレース配線と設計変更に対する柔軟性を提供します | 銅の厚みが増すため柔軟性が制限される可能性がある |
最適なPCB銅箔厚を決定する際に考慮すべき重要な要素は2つあります。1つ目は、許容可能な発熱量に対する銅箔バレルの電流容量です。2つ目は、銅箔厚、穴のサイズ、およびサポートビアの有無によって決まる機械的強度です。情報に基づいた意思決定を行うための重要なポイントを以下に示します。
電流容量：回路の電流要件を評価してください。より高い電流レベルが予想される場合、または放熱性の向上が必要な場合は、2オンス銅基板の方が適している可能性があります。2オンス銅基板は、1オンス銅基板に比べて高い電流容量を提供します。
熱管理：設計における放熱要件を考慮してください。回路が大きな熱を発生する場合、または高温環境で動作する場合は、2オンス銅基板の優れた熱伝導率が、効果的な放熱と熱管理に役立ちます。
電圧降下：ご使用の用途における電圧降下の許容値を評価してください。2オンス銅などの厚い銅層は抵抗値が低いため、配線全体の電圧降下が低減され、電力分配が向上します。
スペースの制約：利用可能な基板スペースを評価してください。銅層が厚いほど、PCB上のスペースをより多く必要とします。設計に厳しいスペース制限がある場合は、1オンス銅基板の方がより現実的な選択肢となるでしょう。
製造上の考慮事項：基板製造業者と相談し、銅箔の厚さの違いに伴う製造能力やコストへの影響について理解を深めてください。製造業者によっては、厚い銅箔層を扱う際に制限があったり、追加費用が発生したりする場合があります。そのため、製造業者の能力に合わせて選択することが重要です。
コスト：プロジェクトの予算上の制約を考慮してください。一般的に、1オンス銅基板は2オンス銅基板に比べてコスト効率が良い傾向があります。ただし、より厚い銅層を使用することによる具体的な要件やメリットとコストを比較検討することが重要です。
用途要件：用途に応じた具体的な要件を評価してください。車載用電子機器や産業機器など、高出力または大電流を必要とする用途では、安定した電力供給と耐久性を確保するために、2オンス銅基板の使用が必要となる場合があります。
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