如何计算PCB上的成铜厚度？听起来可能很简单。但是，我们已看到图纸或规范中标注了铜厚度要求，该要求可能会导致额外的工程问题（engineering question，简称EQ），在某些情况下，还会产生额外的成本。这些都是由于对要求的误解而无意导致的后果，当然，不会在所有情况下，而是在某些情况下会发生这种后果。让我们先来看一些术语。
盎司是指平铺在一平方英尺面积上的铜的重量（图1）。电路板本身的面积不会改变，是固定的。但随着铜重量的增加，铜沉积层的厚度会随之增加。½盎司、1盎司或2盎司到底是什么意思？人们普遍认为，½盎司等于17微米（0.669密耳），1盎司等于35微米（1.377密耳），2盎司等于70微米（2.756密耳）。虽然数据很接近，但严格来说并非如此。
这就引出了IPC标准，特别是IPC-6012——刚性PCB的鉴定和性能标准。先来看内层箔厚度（表1）。
表1. IPC-6012中的表3-13。（来源：IPC）
我们可以看到1盎司实际上等于34.3微米（1.350密耳），这是箔制造商的目标。然而，允许生成的箔材有10%的公差，这意味着PCB工厂收到的1盎司内层箔厚度可能为30.9微米（1.217密耳）的。因此，我们还会看到，在PCB工厂成像和粘结之前，铜箔预处理会使厚度减少6微米（0.236密耳）。预处理加工后，1盎司铜箔的最小铜箔厚度可能为24.9微米（0.980密耳），这与我们认为的35微米有点不同。
我们看到潜在的挑战是当我们看到内层的厚度被规定为最小35微米时。这意味着铜箔厚度要在加工后达到35微米（1.377密耳），需要从2盎司开始，即需要采用可达到55.7微米（2.193密耳）厚度的2盎司铜箔。
现在让我们来看会更为复杂外部层。作为行业标准，IPC-6012规定了基铜重量，而不是成铜（表2）重量。
表2. IPC-6012中的表3-14。（来源：IPC）
IPC表3-14显示，成铜的最小表面导电层等于绝对最小铜箔厚度，对于2级产品，再加上铜箔的平均镀铜厚度20微米（0.787密耳），对于3级产品，再加上平均镀铜厚度25微米（0.984密耳），减去加工中允许减少的最大值。让我们看看当一个客户要求1盎司的成铜时会发生什么。
我们知道，对于1盎司铜重，IPC规定最小值等于30.9微米（1.217密耳）。如果我们从½盎司、15.4微米（0.606密耳）开始，再加上2级产品20微米（0.787密耳）镀层或3级产品25微米（0.984密耳）镀层，然后再考虑2微米（0.079密耳）的加工缩减量，可以看到，对于2级产品，可达到33.4微米（1.315密耳）的厚度，对于3级产品，可达到38.4微米（1.512密耳）的厚度。
已非常清楚，而且很接近1盎司（35微米）的厚度。但随着铜重量的增加，情况就不同了。我们来看2盎司（70微米）的要求，基于我们认为有35微米的初始值，再加上额外的35微米或1盎司的基底镀层，感觉能够满足要求。如果我们采用1盎司或30.9微米（1.217密耳）铜箔，再加上2 级产品20微米（0.787密耳）的镀层，或3级产品25微米（0.984密耳）的镀层，然后允许加工减少3微米（0.118密耳），那么2级产品的成铜厚度将为47.9微米（1.886密耳），3级产品的成铜厚度将为52.9微米（2.083密耳）。
当图纸要求铜箔指定厚度或最小厚度为70 微米（2.756 密耳）时，我们必须从2盎司的基铜箔开始，再针对2级产品镀覆后达到78.7微米（3.098密耳）的成铜厚度，或针对3级产品镀覆后达到83.7微米（3.295密耳）的成铜厚度。
这对成本有显著影响，因为以1盎司基铜的报价与2盎司基铜的报价差异很大。这就是为什么您可能会收到PCB供应商的问题，因为我们想澄清您需要的铜厚，以及我们应该从什么基铜厚度开始。我们总是希望帮助您避免PCB设计中任何不必要的额外成本。如果有任何关于这方面的相关问题或任何与PCB设计相关的问题，欢迎与我联系，我非常愿意提供帮助。
Ruben conteras任NCAB集团的项目经理和现场应用工程师。
