PCB に使用される銅の厚さは、基板の全体的なパフォーマンスと信頼性に大きな影響を与えます。 PCB 設計者、エンジニア、またはエレクトロニクス愛好家であっても、銅の厚さの重要性を理解することは、望ましい機能を実現し、特定のアプリケーション要件を満たすために不可欠です。 さっそく飛び込んでみましょう！
PCBの銅厚とは、プリント基板上の銅層の厚さを測定したものであり、PCBの電気伝導性、放熱性、および全体的な性能を決定する上で重要な役割を果たします。
銅の厚さは通常、平方フィートあたりの銅の重量を表すオンス (oz) またはマイクロメートル (μm) で測定されます。 PCB の標準的な銅厚オプションの範囲は 0.5 オンス (17 μm) ～ 3 オンス (105 μm) ですが、特定の要件に応じてカスタムの厚さを実現することもできます。
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| oz | 1 | 1.5 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| ミルズ | 1.37 | 2.06 | 2.74 | 4.11 | 5.48 | 6.85 | 8.22 | 9.59 | 10.96 | 12.33 |
| インチ | 0.00137 | 0.00206 | 0.00274 | 0.00411 | 0.00548 | 0.00685 | 0.00822 | 0.00959 | 0.01096 | 0.01233 |
| mm | 0.0348 | 0.0522 | 0.0696 | 0.1044 | 0.1392 | 0.1740 | 0.2088 | 0.2436 | 0.2784 | 0.3132 |
| ミクロン | 34.80 | 52.20 | 69.60 | 104.39 | 139.19 | 173.99 | 208.79 | 243.59 | 278.38 | 313.18 |
表によると、1オンスの銅は1.37ミルと同じで、1.37ミルはXNUMXオンスの銅を平らにプレスしてXNUMX平方フィートの面積に広げたときの厚さです。
ほとんどの企業は、これが標準的な PCB 銅の厚さであると考えています。 購入者が別段の指示をしない限り、この厚さを使用することになりますが、それには十分な理由があります。 1 オンスの銅は、ほとんどのアプリケーションに十分な電流を流すことができます。 そのため、非常に多用途であり、リジッドプリント基板とフレキシブルプリント基板の両方で使用できます。
厚銅はすべてのプリント基板に必須ではありませんが、大電流基板や高温動作基板など、特定の状況では必要となります。必要な厚銅の量を判断するのに役立つよう、IPCは電流制限、目標温度上昇、銅の厚さ/幅に関するいくつかの規格を策定しました。
基板の厚さについてはIPC-2221規格を使用してください。両面基板は4層基板よりも安価です。特に大量注文の場合は、コスト削減につながります。
配線幅については、IPC-2152ノモグラフを使用してください。この表は、必要な電流、温度上昇、銅重量に基づいて必要なPCB配線幅を計算するのに役立ちます。また、その逆も可能です。
IPCの規格は、プリント基板の設計者、製造業者、組立業者にとって貴重な参考資料となります。電流制限と目標温度上昇に基づいた銅箔の厚さと幅の選定に関するベストプラクティスと業界標準のアプローチについての洞察を提供します。これらの規格を遵守することで、プリント基板の専門家は設計の完全性と信頼性を確保し、アプリケーションに必要な電気的および熱的要件を満たすことができます。
最適な PCB 銅厚を決定する際に考慮すべき重要な要素が XNUMX つあります。 XNUMX つ目は、許容可能な温度上昇に対するバレルの現在の容量です。 XNUMX つ目は、銅の厚さ、穴のサイズ、サポート ビアの有無によって決まる機械的強度です。
標準値以外の銅の厚さを指定する必要は必ずしもありません。 銅張積層板上の一般的な PCB の銅の厚さは 0.5 オンス/平方フィートまたは 1.0 オンス/平方フィートですが、通常、必要に応じてより重い銅を調達したり、必要に応じて露出した銅を希望の厚さにメッキすることもできます。 これらの追加の処理ステップや材料には追加のコストと時間が必要になりますが、PCB 製造業者がそのような注文を処理できないほど難しいものではありません。
さまざまなタイプのプリント基板 (PCB) に合わせて銅の厚さを選択する場合、PCB 設計の性質とその意図される用途に基づいて特別な考慮事項が適用される場合があります。 さまざまな PCB タイプにおける銅の厚さに関する考慮事項をいくつか示します。
片面プリント基板：片面プリント基板は、基板の片面に銅配線が施されており、もう片面は通常非導電性です。これらの基板では、銅の厚さは一般的に標準化されており、1オンス（35μm）または2オンス（70μm）のオプションが一般的です。設計上、より高い電流容量や放熱性の向上が必要な場合は、より厚い銅が必要になる場合があります。
両面プリント基板：両面プリント基板は、基板の両面に銅配線が施されており、ビアまたはスルーホール（PTH）を介して接続されています。銅の厚さは、回路の複雑さ、電流要件、放熱に関する考慮事項などの要因によって決まります。両面プリント基板で一般的に使用される銅の厚さには、1オンス（35μm）、2オンス（70μm）、3オンス（105μm）などがあります。
多層基板：多層基板は、絶縁材料（基板）で隔てられた複数の銅配線層で構成され、ビアを介して相互接続されています。内層と外層の銅の厚さは異なる場合があります。一般的に、内層の銅の厚さは薄く、通常0.5オンス（17μm）から2オンス（70μm）の範囲ですが、外層の銅の厚さは設計要件に応じて、1オンス（35μm）から3オンス（105μm）の範囲で厚くなることがよくあります。
プリント基板 (PCB) 上の銅フィーチャ間の最小間隔は、銅の重量または厚さによって異なります。 銅の重量の最小間隔に関する一般的なガイドラインをいくつか示します。
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Cu |
分。 おすすめされた |
|
1oz |
3.5ミル（0.089mm） |
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2oz |
8ミル（0.203mm） |
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3oz |
10ミル（0.254mm） |
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4oz |
14ミル（0.355mm） |
適切な電気的絶縁と信頼性の高い性能を確保するためには、 PCBメーカーが提供する設計ガイドラインを参照するか、設計ルールチェック（DRC）機能を内蔵した設計ソフトウェアを使用して、選択した銅箔厚に基づいた最小間隔要件を確認することをお勧めします。
PCB が完成し、製造業者が銅の重量を含む設計データを理解していることを確認したい場合は、必ずこのデータを製造業者に指定してください。 ここで注意すべき重要な点があります。ガーバー ファイルでは銅の厚さは指定されません。 ガーバー ファイルは 2D のみであり、3D ではありません。 代わりに、この情報を製造図面のスタックアップ テーブルに入力するか、少なくとも製造業者に送信できる基板層スタックアップ レポートを生成する必要があります。
注: PCB メーカーに銅の厚さを指定する場合は、その設計ガイドラインを参照し、各層に必要な銅の重量または厚さを示す明確な文書を提供することが重要です。 誤解を避けるためには、製造前にメーカーと直接コミュニケーションを取り、仕様を確認することが重要です。
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