در میان پارامترهای متعدد برد مدارها، استانداردهای ضخامت فویل مسی نقش مهمی ایفا می کنند. این به طور مستقیم بر کارایی و پایداری انتقال جریان تأثیر می گذارد و با عملکرد کل سیستم الکترونیکی مرتبط است.
1، مشخصات ضخامت فویل مس رایج
ضخامت فویل مسی روی بردهای مدار معمولاً بر حسب اونس یا میکرومتر اندازه گیری می شود. در عمل صنعتی، مشخصات رایج متنوع است و اونس فراوان، حدود 35 میکرومتر، اصلیترین و پرکاربردترین ضخامت در نظر گرفته میشود. این ضخامت خواه مادربردهای رایانه روزانه، بردهای مدار تبلت یا مدارهای الکترونیکی رایج مصرفی باشد، این ضخامت اغلب استفاده می شود زیرا تعادل خوبی بین رسانایی و هزینه ایجاد می کند و می تواند نیازهای اکثر مدارهای عمومی را برآورده کند. فویل مسی با ضخامت 2 اونس در زمینه هایی که به ظرفیت حمل جریان شدید نیاز دارند، مانند بردهای مدارهای ماژول قدرت بالا-و بردهای مدار تجهیزات با درجه بالا- صنعتی بسیار مؤثر است. در این سناریوها، جریان بالا به جریان خود ادامه میدهد و ورق مس ضخیمتر میتواند به طور موثر مقاومت، تولید گرما و اتلاف انرژی را کاهش دهد، و تضمین عملکرد پایدار مدار{9}} فویل مسی نازک اونس به دلیل مزایای سبک وزن و اشغال فضای کوچک، در محصولات الکترونیکی با تقاضای زیاد برای کوچکسازی و سبکوزن بسیار مورد علاقه است. برای مثال، بردهای مدار برای دستگاههای پوشیدنی مانند ساعتهای هوشمند و هدفونهای بلوتوث میتوانند به چیدمان مدار دقیق در فضای محدود دست یابند. علاوه بر این، در برخی از بردهای مدار سفارشی ویژه با نیازهای بسیار بالا برای حمل جریان یا اتلاف گرما، ممکن است از فویل های مسی 3 اونس، 4 اونس یا حتی ضخیم تر نیز استفاده شود.
2، معیارهای انتخاب ضخامت در سناریوهای مختلف
محصولات الکترونیکی: با در نظر گرفتن تلفن های همراه به عنوان مثال، فضای داخلی ارزشمند است و نیاز به ادغام چندین ماژول کاربردی دارد. تخته مدار بیشتر از فویل مسی با ضخامت 0.5oz-1oz استفاده می کند. از یک طرف، جریان تلفن همراه در حین کار نسبتاً کم است، بنابراین نیازی به فویل مسی ضخیم برای حمل جریان بالا نیست. از طرف دیگر، فویل مسی نازکتر می تواند ضخامت و وزن برد مدار را کاهش دهد که با روند طراحی سبک وزن تلفن های همراه مطابقت دارد. در عین حال، می تواند اثرات انگلی را در طول انتقال سیگنال کاهش دهد، یکپارچگی سیگنال را تضمین کند و کیفیت ارتباط را بهبود بخشد.
تجهیزات کنترل صنعتی: محیط صنعتی پیچیده است و عملیات تجهیزات اغلب با ولتاژ بالا و جریان بالا همراه است. برد مدار کنترل کننده های موتور بزرگ اغلب از فویل مسی با ضخامت 2 اونس یا بالاتر استفاده می کند. فویل مس ضخیم می تواند در برابر نوسانات شدید جریان مقاومت کند، گرمایش ناشی از مقاومت را کاهش دهد، قابلیت اطمینان و پایداری بردهای مدار را در محیط های صنعتی خشن افزایش دهد، از خطاهای ناشی از گرمای بیش از حد و جریان بیش از حد جلوگیری کند و تداوم تولید صنعتی را تضمین کند.
تجهیزات ارتباطی با فرکانس بالا: در سناریوهای{0}}ارتباطات فرکانس بالا مانند تختههای مدار ایستگاه پایه 5G، الزامات ضخامت فویل مس دقیقتر است. لازم است از رسانایی خوب و در عین حال کاهش تلفات انتقال سیگنال اطمینان حاصل شود. معمولاً فویل مسی با ضخامت حدود 1 اونس و ترکیب با فرآیندهای ویژه سطحی انتخاب می شود. فویل مس نازک تر می تواند تاثیر پوست را کاهش دهد، اتلاف انرژی را در حین انتقال سیگنال روی سطح فویل مسی به حداقل برساند، از انتقال کارآمد و پایدار سیگنال های{6} با فرکانس بالا اطمینان حاصل کند، و الزامات سختگیرانه ارتباط 5G برای سرعت بالا و تاخیر کم را برآورده کند.
3، تأثیر استانداردهای ضخامت بر عملکرد بردهای مدار
رسانایی: ضخامت فویل مس ارتباط نزدیکی با رسانایی آن دارد. با افزایش ضخامت، سطح مقطع-افزایش مییابد، و به همین ترتیب مقاومت کاهش مییابد. طبق قانون اهم، در ولتاژ یکسان، هرچه مقاومت کمتر باشد، انتقال جریان روان تر و تلفات برق کمتر می شود. در خطوط منبع تغذیه با جریان بالا، استفاده از فویل مسی ۲ اونس می تواند به طور قابل توجهی افت ولتاژ خط را کاهش دهد و راندمان انتقال نیرو را در مقایسه با فویل مسی ۱ اونس بهبود بخشد.
قابلیت اتلاف گرما: زمانی که برد مدار در حال کار است، در اثر عبور جریان، گرما تولید می کند. فویل مسی به عنوان یکی از کانال های اصلی اتلاف حرارت، ضخامت آن بر اثر اتلاف گرما تأثیر می گذارد. فویل مسی ضخیم مسیر هدایت گرما وسیع تری دارد و می تواند گرما را سریعتر دفع کند. در بردهای مدار راه انداز روشنایی LED پرقدرت، استفاده از فویل مس ضخیم به کاهش دمای تراشه های LED، افزایش عمر مفید آنها و بهبود عملکرد کلی سیستم روشنایی کمک می کند.
استحکام مکانیکی: تا حدی، فویل مس ضخیم تر می تواند استحکام مکانیکی بردهای مدار را افزایش دهد. در سناریوهایی که محصولات الکترونیکی ممکن است در معرض لرزش و ضربه قرار گیرند، فویل مسی ضخیم میتواند برد مدار را در برابر خمش مقاومتر و کمتر مستعد شکستگی کند و از پایداری اتصالات مدار داخلی اطمینان حاصل کند و خطر قطع شدن مدار، اتصال کوتاه و سایر عیوب ناشی از استرس مکانیکی را کاهش دهد.