重铜 PCB定义、核心优势与典型应用场景

在新能源汽车、工业大功率电源、数据中心服务器、光伏逆变器等设备中,重铜 PCB 是承载 “大电流、高功率” 的核心载体 —— 其铜箔厚度≥2oz(70μm,行业常规重铜为 2-10oz,极端场景达 20oz),凭借超强的电流承载能力与散热性能,解决普通 PCB(1oz 铜箔)在大电流场景下的发热烧毁、压降过大等问题。与普通 PCB 相比,重铜 PCB 的核心价值在于 “以铜厚换性能”,但也带来制造工艺复杂、成本较高等挑战。今天,我们从基础入手,解析重铜 PCB 的定义、核心优势、与普通 PCB 的差异及典型应用,帮你建立系统认知。

​首先,明确重铜 PCB 的核心定义:行业通常将铜箔厚度≥2oz(70μm) 的 PCB 界定为重铜 PCB,其中 2-4oz 为常规重铜,6-10oz 为厚铜,10oz 以上为超厚铜。铜箔厚度直接决定其核心性能 ——1oz 铜箔(35μm)的电流承载能力约 1A/mm(长期),2oz 铜箔翻倍至 2A/mm,4oz 铜箔达 4A/mm,可满足新能源汽车 200A、工业电源 50A 等大电流需求。与普通 PCB 相比,其核心差异体现在三个维度:一是 “电流承载能力”,普通 PCB 仅能承载小电流(≤5A),重铜 PCB 可承载 10-500A 大电流,且电压压降≤3%(普通 PCB 大电流下压降超 10%);二是 “散热性能”,铜的导热系数(385W/(m・K))远高于 PCB 基材(FR-4 仅 0.3W/(m・K)),4oz 重铜 PCB 的散热能力是 1oz 普通 PCB 的 4 倍,可将高功率元件温度降低 30-50℃;三是 “机械强度”,厚铜箔增强 PCB 刚性,抗弯曲、抗振动能力提升 50%,适合工业设备、汽车等恶劣环境。

重铜 PCB 的核心优势,由铜箔厚度直接赋予:一是 “大电流低损耗”,厚铜箔电阻小(2oz 铜箔 1m 长 0.5mm 宽的电阻仅 0.05Ω,1oz 铜箔为 0.1Ω),大电流下功率损耗(P=I²R)减少 50%,避免 PCB 因发热烧毁;二是 “高效散热”,厚铜箔相当于 “内置散热片”,可直接将元件产生的热量传导至整个 PCB,无需额外散热片,降低设备体积与成本;三是 “高可靠性”,厚铜箔与基材结合更牢固,焊点机械强度高,在温度循环(-40℃~125℃)、振动(10-2000Hz)环境下,焊点脱落率≤0.1%(普通 PCB 为 1%);四是 “抗干扰性”,厚铜箔的接地平面阻抗更低(≤5mΩ),可有效抑制地环流与电磁干扰,电磁兼容(EMC)辐射降低 20dB。

重铜 PCB 的典型应用场景,集中在大电流、高功率领域:在新能源汽车领域,电池管理系统(BMS)PCB 用 4oz 重铜,承载 200A 充电电流,电压压降≤2%;电机控制器 PCB 用 6oz 重铜,耐受 150℃高温,散热能力满足 IGBT 模块(功耗 500W)需求;在工业电源领域,高频开关电源 PCB 用 3oz 重铜,承载 30A 输出电流,元件温度从 100℃降至 65℃;在数据中心领域,服务器电源背板用 2oz 重铜,实现多相供电(8 相,每相 5A),电源噪声≤30mV;在光伏逆变器领域,并网逆变器 PCB 用 4oz 重铜,承载 100A 直流电流,耐盐雾腐蚀(500 小时),适配户外环境。

分享一个实际案例:某厂商用 1oz 普通 PCB 设计 20A 工业电源输出回路,导致 PCB 铜箔温度达 120℃,电压压降 8%;改用 3oz 重铜 PCB 后,铜箔温度降至 55℃,压降 2.5%,满足电源效率≥95% 的要求,且平均无故障时间(MTBF)从 10000 小时提升至 50000 小时。

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