Comment spécifier le poids de cuivre d’un PCB de puissance

Spécifiez le poids de cuivre pour l'ensemble du chemin actuel, pas en demandant combien d'ampères une once de cuivre peut transporter. Commencez par le courant dans chaque état de fonctionnement, l'augmentation de la température que votre produit peut tolérer, et Ensuite, dites au fabricant quelles couches transportent ce courant, la feuille de base, le cuivre fini requis, tracez ou géométrie plane, exigences relatives aux trous plaqués et l'empilage. Cela donne une puissance, contrôle industriel ou haute intensité NPI équiper une instruction constructible au lieu d'une supposition déguisée en cuivre.

Quel poids de cuivre une puissance PCB doit-elle spécifier?

Choisissez la section du conducteur fini qui répond à la limite de température de courant indiquée et au point le plus étroit du chemin. Une large couche extérieure versez, une courte couche intérieure cou vers le bas et un petit baril de trou plaqué ne transportent pas la chaleur ou courant de la même manière. IPC-2152 dimensionnement des conducteurs de trames autour de la capacité de transport de courant et augmentation acceptable de la température; c'est un bien meilleur point de départ qu'un tableau universel "ampacité par once" parce que la construction de la carte et Environnement Matter.

D'abord séparer le travail électrique de la sténographie d'achat. "One-once de cuivre" nomme généralement le poids de la feuille de départ, tandis qu'une couche externe peut gagner du cuivre lors du placage de trou traversant. Pour une carte dont le courant traverse des traces extérieures, les vias de plaquettes et, le dessin a besoin de la Cuivre fini minimum Pour un plan interne, nommez le cuivre fini ou spécifié par l'empilement approuvé. Ne laissez pas le fabricant déduire si un nombre de cuivre est un film de base, une entrée d'empilement nominale ou une caractéristique finie garantie.

Comment l'élévation de température actuelle et définit-elle le premier choix du cuivre?

Faites une carte actuelle avant de choisir le cuivre. Marquez chaque source, charge, branche, chemin de retour, fusible, terminal et transition de couche. Pour chaque segment, enregistrer le courant continu, le courant de pointe, le cycle d'utilisation, la condition ambiante et l'élévation de température qu'il peut ajouter sans violer une limite de boîtier de composant, connecteur, isolation ou. Cette carte est ce qu'un calcul de largeur de trace, simulation ou doit représenter.

Calculez ensuite ou modéliser le conducteur en utilisant les conditions réelles de la carte: sa largeur et épaisseur finie, si elle est externe ou intérieur, distance par rapport aux plans, épaisseur de la planche, surface en cuivre, flux d'air et La montée autorisée. IPC’Discussion technique de IPC-2152 note que la section transversale en cuivre seule ne raconte pas toute l'histoire; avions à proximité et Traitez un résultat de calculatrice comme une première valeur de conception, et non comme une autorisation d'ignorer une broche de connecteur, encolure vers le bas, via un barillet. ou une enceinte chaude.

Pour une configuration de puissance dense, ne répartissez le courant à travers le cuivre parallèle que lorsque la géométrie le partage réellement. Deux chemins nominalement parallèles peuvent se diviser inégalement si l'on a une route plus longue, une section plus mince, plus de vias ou un joint à plus haute résistance. Incluez également le chemin de retour: un plan d'alimentation peut sembler généreux alors que son retour est forcé à travers un pont étroit.

Pourquoi le cuivre fini et a-t-il besoin d'appels séparés?

Parce que la fabrication change un conducteur de couche externe. La feuille de départ est laminée dans la planche. Le placage ultérieur construit du cuivre dans les trous et sur les caractéristiques exposées de la couche externe. Si le produit a besoin d'une section minimale après la fabrication, le fait de ne citer qu'un poids de feuille peut laisser le dessin ambigu. Inversement, demander une couche externe inhabituellement lourde sans montrer l'espacement des traces, les forets, les plaquettes et cachent.

Écrivez de l’information sur le cuivre au niveau qui contrôle la décision. Une table d’empilage doit montrer la construction en cuivre prévue pour chaque couche. ou condition de trou plaqué qui est critique à la voie de puissance. Le gerber ou les données de fabrication intelligentes devraient préserver les cou-downs réels, les dégagements et balance en cuivre. Si un fournisseur propose un matériau ou changement de placage, comparez-le à l'épaisseur finie déclarée et carte actuelle avant de l'accepter.

Power-path requirement: identifier la carte courante libérée dans le dessin [référence]. Les couches [L1 / L2 / ...] portent la puissance nommée et Pour chaque conducteur de couche externe marqué, le cuivre fini minimum est [valeur et unité]; la feuille de base est [valeur et l'unité] lorsque cela est spécifié par l'empilement. Conserver la trace libérée, plan, via et Signalez tout changement qui réduit une section de conducteur marquée, modifie l'empilement indiqué, ou change la construction en placage.

Les crochets sont délibérément des entrées, pas des valeurs inventées. Remplissez-les à partir du calcul électrique, empilez le composant et ou terminal exigences. Ceci est plus utile qu'une note «cuivre lourd nécessaire» car il dit à un fabricant quel chemin est critique et donne l'approvisionnement une base similaire pour comparer une construction standard avec une plus lourde.

Quand le cuivre plus lourd aide-t-ilet quand crée-t-il une autre contrainte?

Le cuivre plus lourd aide lorsque la section transversale du conducteur, la chute de tension ou étalement de cuivre est la partie limitante d'un chemin défini. Il peut réduire la résistance dans une géométrie donnée et peut changer la façon dont la chaleur se propage dans la carte. Il ne résout pas automatiquement le transfert de chaleur d'un composant dans l'enceinte, ni ne répare une petite borne, insuffisante via réseau, diélectrique inapproprié, ou une condition ambiante chaude. guide thermique PCB sépare la conduction du cuivre de la route complète vers l'environnement.

Plus de cuivre affecte également la gravure, la ligne et espace, balance en cuivre, choix d'aspect de trou plaqué, épaisseur d'empilage, perçage et masse thermique d'assemblage. Un tampon connecté à un grand avion peut avoir besoin d'un soulagement thermique libéré ou stratégie de soudure; une caractéristique fine qui était confortable au cuivre plus léger peut avoir besoin de plus d'espace. Ce n'est pas un argument contre les constructions plus lourdes. C'est la raison de spécifier les couches portantes de courant et géométries précoces, plutôt que de mettre à niveau le cuivre après que le reste de la mise en page a gelé.

Que doit recevoir un assembleur et?

Envoyez l'intention électrique et la construction physique ensemble. Au minimum, incluez Gerber ou ODB++ données, un empilement, le dessin de fabrication, net ou identificateurs de région pour les chemins de courant critiques, placement des composants et les cas d'exploitation qui ont conduit à la décision de cuivre. Ajouter le terminal, press-fit, barre omnibus, soudure ou contraintes de connecteur qui peuvent transformer une décision de cuivre au niveau de la carte en un problème d'assemblage.

• Carte actuelle: et chemins de retour; continu, pic et duty-cycle cas; le partage de branche prévue.
• Base de température : ambiant, flux d'air ou hypothèses enceinte et la hausse autorisée ou limite de température pertinente.
• Stackup: ordre de couche, construction en cuivre, famille diélectrique et n'importe quel contrôle fini-épaisseur requis.
• Géométrie: largeurs verrouillées, dégagements, ponts plans, via des matrices, des borniers et cuivre qui ne peuvent pas être réduits.
• Interaction d'assemblage : composants avec sensible à la chaleur ou joints de masse élevée, méthode de soudure, cuivre externe ou interfaces de barre omnibus et nécessaire support de carte.
• Méthode d'acceptation: calcul, modèle thermique, mesure de prototype ou une autre évaluation définie liée à l'état de fonctionnement réel de révision et.

Quatre erreurs de cuivre à éviter

• En utilisant un nombre courant pour l'ensemble de la carte: Les retours et peuvent avoir des limites différentes. Tailler chaque chemin et ses goulots d'étranglement.
• Appeler uniquement « 2 oz » : dire où il applique et si l'exigence critique est base feuille ou cuivre fini minimum.
• Vérification de la largeur de trace seulement: inspecter les vias, les ponts plans, les plots de connexion, les soudures et changements de couche dans la même boucle de courant.
• Confondre le cuivre avec toute la solution thermique : inclure le paquet, diélectrique, montage, flux d'air et route de l'enceinte dans la décision thermique.

Utilisez le électronique de puissance PCB et cuivre lourd PCB Pour une vraie construction, la carte actuelle publiée, les fichiers et de construction en cuivre, et non un titre générique de poids en cuivre, définissent l'itinéraire qui peut être examiné et cité.