PCB厚度
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当提到制造应用的尺寸时,标准对于理解和使用是必不可少的。对于电路板尤其如此。虽然 PCB 厚度没有官方标准,但某些尺寸是制造公司首选和常用的。强烈建议使用这些首选厚度,以简化设计、有效利用制造设备并最大限度地降低成本。但是,PCB 厚度可能会有所不同,许多设计人员可能会选择更改 PCB 厚度以用于特定的设计和制造目的。在这里,我们研究一下“标准”PCB 厚度的含义以及如何为您的下一个项目确定 PCB 厚度。
什么是标准PCB厚度?
MCL 的标准底座厚度为 0.062 英寸或 1/16 英寸,公差为 10%。这是一种非常常见的 PCB 厚度,通常被视为行业标准。原因是 1/16 英寸是 PCB 制造早期制造的电木板的尺寸。虽然这种厚度是最常见的,但在 PCB 制造中还有其他常见的厚度。
除0.062寸板外,常用的还有0.031寸和0.093寸板,满足更坚固或多层板的需求。板子可能有其他厚度在这个范围之内和之外,但这些被认为是最常见的厚度。
影响 PCB 厚度的 11 个因素
虽然了解行业标准厚度很重要,但许多因素可能需要定制板。根据这些设计和制造因素,您的电路板可能需要非标准厚度。影响 PCB 厚度的主要因素有两大类——设计因素和制造因素。我们将在下面更详细地介绍这些因素,并将帮助您确定如何为您的项目选择 PCB 厚度。
影响 PCB 厚度的设计因素
在 PCB 设计阶段考虑设计因素。这些因素主要集中在电路板的功能和用途上,而不是制造过程中所需的实际考虑因素,尽管制造因素具有同等的重要性。影响 PCB 厚度的一些最重要的设计因素包括:
1。尺寸、重量和灵活性
较薄的板比较厚的板更轻、更灵活,但由于脆性更容易断裂。虽然柔性 PCB 必须很薄才能实现其柔韧性,但为了结构完整性,不需要柔韧性的应用可能会受益于稍厚的电路板。然而,虽然较厚的电路板更坚固,但它们也会承载更多的重量并占用设备内的更多空间。这两个特征都可能对空间容量有限的轻量级应用程序或设备造成问题。 PCB的最终应用决定了这些因素,这些因素必须是开始PCB设计之前首先定义的一些参数。
2。铜厚
铜厚度在PCB的整体厚度中起着重要作用。所用铜层的厚度通常取决于需要通过 PCB 的电流。标准铜厚度约为 1.4 至 2.8 密耳(1 至 2 盎司),但此厚度可根据电路板的独特要求进行调整。由于材料需求和加工挑战,铜越厚,板子越厚,板子越贵。
3。板材
PCB 的运行和使用寿命取决于材料的选择,但这些选择也会影响电路板的厚度。典型的电路板制造包括基板、层压板、阻焊层和丝网印刷。其中,层压板和基板是最重要的考虑材料,因为它们提供了电路板的结构并极大地影响了整体厚度。取决于必要的介电常数,基板可以由纸和环氧树脂、玻璃织物或陶瓷组成。另一方面,层压板由热固性树脂和纸或布层组成。层压板和基板都有许多选择,它们决定了电路板的热、机械和电气特性,同时也决定了电路板的整体厚度。
4。 PCB层数
可以理解,PCB 层的数量会影响电路板的厚度。虽然 2-6 层 PCB 的厚度可能在 PCB 厚度的标准阈值之内,但 8 层及以上的 PCB 厚度可能不会。虽然制造商可能能够使用更薄的 PCB 层来实现标准厚度,但随着层数的增加,这变得越来越不切实际。实际上,如果您的设计需要更多层,请允许更大的 PCB 厚度。如果设计不需要多层,但需要满足一定的厚度参数,减少层数将是最佳选择。
5。信号类型
PCB承载多种信号类型,可以确定电路板所需的材料,从而影响电路板的厚度。例如,承载高功率信号的电路板需要更厚的铜和更宽的走线,这意味着它比在低功率环境中运行的电路板要厚得多。然而,信号更复杂的高密度电路板通常使用激光微孔、细走线和薄高性能材料,因此它们传统上比其他电路板类型更薄。
6。过孔类型
PCB 通孔通过电路板而不是在其表面上布线,这对于创建更紧凑的设计很重要。可以使用多种不同的过孔类型,包括:
- 通过途径
- 微孔
- 盲从
- 埋葬方式
- 通过键盘输入
所用过孔的类型和密度将影响电路板需要容纳的厚度。例如,微通孔可用于更薄的电路板,因为它们更小且适用于高密度连接。
7。操作环境
电路板的厚度及其组成的材料会影响 PCB 的导电性和电阻,因此在不同的环境中需要不同的厚度。例如,薄板或柔性板可能不是恶劣操作环境的最佳选择。此外,较厚的铜迹线在大电流下的热稳定性较差,使其不适用于热变化或大电流环境。 PCB 上的连接器和组件也很关键,因为它们有一定的材料和性能要求,可能与电路板厚度有关。
基于这些因素,设计人员可以合理地评估标准或定制 PCB 厚度是否最理想。然而,设计阶段并没有到此结束——制造商接下来必须参与讨论他们的能力以及他们的能力如何影响最终的 PCB 设计。
影响PCB厚度的制造因素
除了设计因素外,制造能力在最终的 PCB 设计中也起着重要作用。包括厚度。需要考虑的一些制造因素包括:
8。钻孔设备
虽然设计人员经常关注钻孔尺寸和间距以实现性能目标,但钻孔制造工艺增加了一层复杂性。在钻孔任何类型的孔时,制造商都会受到板的厚度以及铣床和激光器的直径和深度能力的限制。这种限制通过纵横比表示,纵横比是孔的深度与钻孔直径之间的比率。对于标准钻孔,所有制造商都应该能够实现 7:1 的纵横比。一些制造商可以实现更大的纵横比,但这必须在最终确定电路板设计之前与制造商讨论,并且通常价格更高。对于较厚的电路板,这意味着制造商实现小直径孔的能力较差。
9。铜厚
铜迹线是使用蚀刻创建的,这是 PCB 制造中最重要的步骤之一。包括蚀刻或电镀在内的制造工艺取决于内部铜层的厚度。因此,较厚的铜层会影响可制造性,可能会影响最终 PCB 产品的设计和成本。
10.层数
如前所述,PCB 上的层数越多,制造到标准厚度就越困难。虽然专业制造商可能能够制造具有更薄层的堆叠 PCB 以适应特定的厚度,但这种能力并不普遍,而且价格通常会大大提高。请务必在最终确定设计之前与制造商讨论您的分层需求,以确定他们的能力以及他们可以实现的目标。
11.分板方法
另一个需要考虑的制造因素是去面板化。制造商在包含多个电路板的大型面板中生产 PCB,然后将面板分成单独的电路板。板的厚度会影响可以使用的分板方法——较厚的板可能需要使用刻痕仔细分板,而较薄的板可能会被布线以创建分离标签。再次与制造商密切合作,讨论分板方法和要求,以及如何改变 PCB 设计以优化分板。
在完成最终 PCB 设计之前,与您的制造商讨论所有这些制造因素,因为它们取决于制造商的能力和成本。如果您在设计过程的早期没有进行这种对话,您可能会发现自己正在修改您的设计或完全重新设计您的布局,从而增加您的项目成本。
选择PCB厚度时要考虑的3个因素
有时设计师会得出结论,标准厚度最适合他们的应用,而其他人会认为定制更好。虽然您的最终设计可能会引导您选择一种或另一种,但 PCB 的最终厚度会影响许多成本决定因素。下面列出了在做出最终设计和制造选择时需要考虑的一些最重要的因素:
1。设备能力
首先要考虑的是您的制造商是否有设备来制造您需要的电路板厚度。上面的“制造因素”部分列出了要解决的具体领域,但应在设计过程的早期做出这一决定。如果您的应用程序需要某些只能使用高级设计技术才能实现的功能,那么最好尽早研究能够满足这些需求的制造商。然而,重要的是要记住,任何先进的技术都会导致更高的成本。
2。周转时间
虽然标准 PCB 厚度需要很少的调整(如果有的话),但定制厚度需要时间成本高的更改。任何定制厚度都可能要求制造商更改设备设置和流程,以适应设计的独特需求。这些调整需要时间,这将延迟制造的开始并可能增加周转时间。任何复杂的设计特征都会进一步增加制造所需的时间。如果您选择定制 PCB 厚度,请务必与制造商讨论此问题以获得大致时间表并相应调整您的交货估算。
3。额外费用
最后,您需要确保评估定制板是否对您的业务具有成本效益。标准厚度板不会导致与定制厚度板相同的制造成本和延迟,因此您的企业需要仔细评估成本与收益。虽然适应标准厚度所需的特殊材料的成本可能会更高,但与适应定制厚度板所需的变化相比,这个成本可能是一个值得权衡的选择。
联系千禧电路
就 PCB 厚度而言,有许多选择远远超出了“标准”。虽然使用标准 PCB 厚度通常会导致制造速度更快、成本更低,但定制厚度可确保您获得独特应用所需的所有功能。然而,无论您的选择如何,您都需要与能够满足您的需求并提供专家建议的 PCB 供应商合作。 MCL 随时为您提供帮助。
Millennium Circuits Limited 是一家位于宾夕法尼亚州的印刷电路板供应商。作为我们行业的领导者,我们的目标是每次都为我们的客户提供最好的 PCB。无论我们生产的 PCB 类型或数量如何,我们都努力提供一流的客户服务,提供设计专业、生产良好且价格具有竞争力的产品。
MCL 为全球 400 多家客户提供服务,在国内外设有制造基地。如果您有兴趣了解更多关于我们的能力或想讨论 PCB 厚度选项,请立即联系 Millennium Circuits 并提出任何问题。
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