盎司(OZ)的定义及换算

盎司(OZ)是一种重量单位,与克(g)的换算公式为:1 OZ ≈ 28.35 g。

OZ在PCB行业的含义

在PCB行业中,1 OZ表示重量为 1 OZ 的铜均匀覆在面积为 1 平方英尺(FT2)上的厚度。它是用单位面积的重量来表示铜箔的平均厚度。可以用公式表示为:1 OZ = 28.35 g/ FT2(1 平方英尺 = 0.09290304 平方米)。

OZ与厚度换算

铜的密度常数和相关单位换算公式如下:

  • 铜的密度 ρ = 8.9 g/cm³
  • 1 厘米(cm)= 10 毫米(mm);1 毫米(mm)= 1000 微米(μm)
  • 1 mil ≈ 25.4 μm
  • 1 FT2 ≈ 929.0304 cm²
  • 1 mil ≈ 25.4 μm

根据质量计算公式 m = ρ x V(体积)= ρ x S(面积)x t(厚度),可知铜箔的重量除以铜的密度和面积即为铜箔厚度!

根据已知条件,1 OZ = t x 929.0304 cm² x 8.9 g/ cm³ = 28.35 g。

由此可得,t = 28.35 ÷ 929.0304 ÷ 8.9 cm ≈ 0.0034287 cm = 34.287 μm ≈ 34.287 ÷ 25.4 mil ≈ 1.35 mil。

1 OZ 铜箔的厚度约为 35 μm 或 1.35 mil。

厚度转换参考:铜厚 1. OZ (0.035mm) 铜厚 1.5 OZ (0.05mm) 铜厚 2. OZ (0.07mm)

PCB线宽与电流关系

要计算线路的截面积,需将线路宽度乘以厚度(一般为 35 μm)。注意转换单位为平方毫米。根据经验,电流密度为 15~25 安培/平方毫米。将该值乘以截面积即可得到通流容量。

数据与分析

由于缺乏权威的公式,PCB载流能力的计算往往依赖于经验丰富的工程师。但对于新手来说,这是一个挑战。

PCB的载流能力受以下因素影响:线宽、铜箔厚度和容许温升。已知线宽与载流能力成正相关关系。假设 10 mil 的线宽可以承受 1 A,那么 50 mil 的线宽是否能承受 5 A?答案是否定的。

以下数据来自国际权威机构:

线宽单位:英寸(1 英寸 = 25.4 毫米)1 盎司铜 = 35 微米厚,2 盎司 = 70 微米厚,1 盎司铜 = 0.035mm 1 mil = 10⁻³ 英寸。

实验中,还需考虑线长产生的线电阻带来的压降。工艺焊锡主要用于增加电流容量,但很难控制锡量。1 盎司铜,1 毫米宽,一般用作 1-3 A 电流计,具体视线长和压降要求而定。

最大电流值应指温升限制下的允许最大值,熔断值是温升达到铜熔点的值。例如,50 mil 1 盎司铜,温升 1060 度(铜熔点),电流为 22.8 A。