PCB铜厚高：陷阱是什么？

我们需要在PCB上承受高电流（持续约30Amp），因此我们可能要订购具有高铜厚的PCB。到目前为止，我们在设计中仅使用了35微米（1盎司），因此“高厚度”对我们来说是70（2盎司）或105（3盎司）。

我们不知道使用厚度铜要注意什么。我们将不胜感激。由于这是一个非常广泛的主题，因此我将继续问一些具体问题：

1. 看来，对于许多制造厂来说，105微米是它的最大厚度。那是正确的还是更高的厚度？

2. 内层的铜可以和板子顶部和底部的铜一样厚吗？

3. 如果我要通过多个电路板层推动电流，是否有必要或优选（甚至可能？）在整个层中尽可能平均地分配电流？

4. 关于IPC关于走线宽度的规则：它们在现实生活中是否存在？对于30安培和10摄氏度的温度上升，如果我正确地读取了图表，则在顶层或底层上需要大约11mm的走线宽度。

5. 连接多层高电流走线时，更好的做法是：在电流源附近放置通孔阵列或栅格，或者在高电流走线中放置通孔？

我迟到了游戏，但我会试一试：

1-看来对于许多制造厂来说，105微米是可以达到的。那是正确的还是更高的厚度？

一些晶圆厂可以电镀内部层。权衡通常是更大的木板整体厚度公差，例如20％而不是10％，更高的成本和更晚的发货日期。

2-内层的铜可以和板子顶部和底部的铜一样厚吗？

是的，尽管内层不像外层那样散热，并且如果您使用阻抗控制，则它们比微带线更可能是带状线（即使用两个参考平面而不是一个）。带状线很难获得目标阻抗。可以将外层的微带镀到阻抗足够接近的水平，但是在将内层层压在一起之后，对内层则不能这样做。

3-如果我要通过多个电路板层推动电流，是否有必要或首选（甚至可能？）在整个层中尽可能平均地分配电流？

是的，它是首选，但也很困难。通常，这仅是通过缝合通孔并强制将孔和通孔连接到同一网的所有平面的接地平面来完成的。

4-关于IPC关于走线宽度的规则：它们在现实生活中是否存在？对于30安培和10摄氏度的温度上升，如果我正确地读取了图表，则在顶层或底层上需要大约11mm的走线宽度。

新的IPC电流容量标准（IPC-2152）在现实生活中保持良好状态。但是，永远不要忘记，该标准并没有考虑到附近的痕迹，这些痕迹也会产生相当数量的热量。最后，请务必检查走线上的电压降以确保可接受。

同样，该标准也没有考虑由于高频（例如，开关电源环路）电路的集肤效应而导致的电阻增加。1 MHz的集肤深度约为2盎司。（70 µm）铜。10 MHz小于1/2盎司。铜。仅当返回电流在所讨论的层的两侧平行的层中流动时才使用铜的两侧，通常情况并非如此。换句话说，电流优选面对相应返回电流路径的一侧（通常是接地平面）。

5-当连接多层高电流走线时，更好的做法是：在电流源附近放置通孔阵列或栅格，或将通孔放置在整个高电流走线上？

最好（从实用的角度来看通常更容易）将缝合过孔展开。此外，还有一件重要的事情要牢记：互感。如果您放置的过孔沿同一方向流动的电流彼此之间过于靠近，则它们之间将存在互感，从而增加了过孔的总电感（可能在去耦电容器上使4x4的过孔网格看起来像2x2或1x2频率）。经验法则是，使这些通孔彼此之间至少保持至少一个板厚（更容易），或者使通孔所连接的平面之间的距离至少保持两倍（更多数学方法）。

最后，保持板的层堆叠对称以防止板翘曲仍然是明智的。一些晶圆厂可能愿意付出额外的努力来应对不对称堆叠带来的翘曲，通常是通过增加交货时间和成本来解决，因为他们不得不尝试几次才能使其完全适合您的堆叠。

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这是直流电吗？使用交流电时，可能会受到集肤效应的限制。

$\mu$

我认为排名第一的意外陷阱可能是：PCB晶圆厂营销人员宣传他们可以制造非常紧密的走线/间隙宽度，并且宣传他们可以加工35、71和105 um厚的铜（通常称为1、2和3）。 3盎司铜），但它们不能同时在同一板上进行。如果要使用较厚的铜，则必须将走线的间距比在更典型的PCB上所惯用的间距更大。

1. 您总是可以致电PCB晶圆厂，询问他们是否可以处理较粗的铜。但是请确定要问多少钱。即使它们可以制造更厚的铜，您可能也不想支付成本增加器。

2. 2个外层的铜总是比内层的铜厚。PCB晶圆厂通常购买厚度为17.5 um或35 um的“空白”覆铜板，对其进行蚀刻，并在它们之间添加垫片并将它们胶合在一起，因此，这就是每个内部层的厚度。然后，他们钻孔并把PCB扔到电镀槽中，电镀槽在每个孔中和外层都生长一层铜。结果是所有内层都具有相同的厚度，并且两个外层都具有相同的厚度，比内层要厚。

3. 当推动大电流时，通常需要宽而短的走线以减小电阻，从而减小这些走线中产生的I2R热量。如果在“并行”的不同层上有2条不相等的走线，则减小任一走线的任何宽度都会增加电阻，因此会产生I2R热量，从而使情况变得更糟-使电路板更加平衡并不重要通过减小较宽迹线的宽度，或者通过减小较窄迹线的宽度而更加不平衡。

5-当连接多层高电流走线时，更好的做法是：在电流源附近放置通孔阵列或栅格，或将通孔放置在整个高电流走线上？

我怀疑将阵列放置在靠近电流源的位置会降低净电阻。

“铜重量不对称是否存在任何问题？例如在1-4层上为35 um，在第5层和6层上为70 um？”

除非各层“平衡”，否则早期的PCB晶圆厂都存在问题。我的理解是，现代PCB晶圆厂不再存在这些问题，因此人们原则上可以制造不平衡的PCB。但是大多数人都不会打扰-标准的薄内层，厚外层（具有2种不同的厚度）通常适合大多数板。

这些问题中最好的来源是您选择的PCB供应商。不同的PCB供应商在不同类型的电路板上都表现出色：有些在高速，严格的公差方面表现出色；有些则在性能方面表现出色。其他的则擅长大功率应用。大多数都可以做您所要求的任何事情，但是可能会有价格溢价。

您没有提到高电流是否将处于高电压。如果是这样，您将需要满足其他爬电/电气间隙要求，以便通过产品安全要求。

1.看来，对于许多制造工厂来说，105微米是它的最大厚度。那是正确的还是更高的厚度？

可以做超过3盎司的董事会房子的数量要少得多。但是，如果以这种方式设计电路板，则可能会永远使用它们，因为不会有很多其他选择。我最多只能坚持3盎司。

许多板房可以制作3盎司的铜。但是请记住，许多董事会并没有保留3oz的铜材料的库存。因此，如果您使用它，则可能需要等待一两个星期才能订购材料。只要您在项目进度表中进行规划，就我的经验而言，这通常并不是什么大问题。

2.内层的铜可以和板子顶部和底部的铜一样厚吗？

它通常是相反的。

如果要在板上放置任何SMD组件，则其外层可能仍为1盎司，某些内层仍为3盎司。

3.如果我要通过多个电路板层推动电流，是否有必要或优选（甚至可能？）在整个层中尽可能平均地分配电流？

在各层之间均等地分配电流既是优选的也是可能的，但是没有要求。

当每一层都相同时，计算会容易得多。

最好的方法是确保所有图层上当前的龋齿形状相同。同样，这些层都应在整个源和目的地处通过网格网格，镀通孔或两者结合在一起。

但是，如果您在其他层上有空间，则一定要使用多余的铜，这只会减少热量。

4.关于IPC关于走线宽度的规则：它们在现实生活中是否存在？对于30安培和10摄氏度的温度上升，如果我正确地读取了图表，则在顶层或底层上需要大约11mm的走线宽度。

我使用了IPC建议的走线宽度没有问题。但是，如果多层上有大电流，则对于给定数量的铜，温度升高会更高（如果有空间，请使用更多的铜）。

还值得估算抗线性。如果您的cad工具可以做到这一点，那就太好了，如果不能，则只能估算一端到另一端的铜“平方”数。在1盎司时，电阻通常为每平方0.5m欧姆，在3盎司时，电阻为每平方166u欧姆。使用电流和电阻计算迹线功率。在继续之前，请检查功率是否合理。

另外，请不要忘记连接器触点，压接，焊点等产生的功率。在处理大电流时，这些东西加在一起。

5.连接多层高电流走线时，更好的做法是：将过孔的阵列或栅格放置在靠近电流源的位置，或者将过孔放置在整个高电流走线上？

这取决于您的源和目标是表面安装还是通孔。

如果是通孔，则镀孔已经将所有层连接在一起，因此可能不需要额外的通孔。

您希望电流在尽可能多的层上尽可能多的走线。因此，对于SMD焊盘，在源和目标附近应有过孔。理想情况下，您应将填充的通孔直接放在焊盘上，因为否则，您将只在一个外层上运行所有电流，直到到达第一个通孔为止。

将任何过孔放置在远离源极和目的地的位置，这意味着部分路径的某些电流将在较少的层上流动。如果在整个路径上均匀地放置通孔，则大部分电流可能会流过前几个通孔（可能将它们加热很多），然后流过更远的通孔的电流就更少了。因此，您将不会非常有效地利用这些过孔，并且此方法将需要更多的过孔。由于过孔会占用布线空间，因此可能会增加整个电路板的尺寸。