第 1 阶段 · 材料概念课 · 重点理解

1-01 铜是什么:铜箔、铜厚、基铜与成品铜

看懂铜的厚度方向,分清起始铜与成品铜,并正确理解常见铜厚单位。

学习本课前,你需要知道

如果还不熟悉,可以先回看对应基础课。

上一阶段,我们已经能把原理图中的连接对应到板上的铜线。现在从材料开始,一层层认识 PCB(Printed Circuit Board,印制电路板) 的实体结构。

快速理解 · 真正导电的是什么

看看下方橙色的走线:真正负责导电的是 Copper(铜),不是图纸上的颜色。板上弯弯绕绕的线路,是留下来的真实铜材料。

铜导电性能好,制板加工技术也成熟,适合做成细小的线路图形。它不是唯一能导电的金属,但在电路板中很常用。

同一条线:有宽度,也有厚度

从上往下看,很容易把走线当成一条平面色带。把它剖开才看见:线宽是横向尺寸,铜厚是从底面到顶面的尺寸。

切换一次薄铜和厚铜,留意哪一个方向变了。图中的支撑材料下一课再认识。

同一条铜线,换个方向看
上图俯视铜走线看线宽,下图沿虚线剖开看铜厚;切换只改变厚度 俯视 · 从板上方向下看 线宽 沿虚线剖开 ↓ 截面 · 从切口侧面看 支撑铜的板材料 铜厚 线宽

现在是薄铜。切换后观察侧面的厚度方向,线宽保持不变。

原创结构示意,厚度有意夸大,不按真实比例。俯视图中的条带宽度,对应截面里左右方向的尺寸。
为什么?深入理解 · 加宽和加厚不是同一件事

想象一根扁铜条:加宽是向左右展开,加厚是向上下增加材料。两者都会改变切口里的铜面积,但改变的方向不同。

所以,俯视图里两条线即使一样宽,也可能有不同铜厚。仅凭屏幕上走线的粗细,不能知道实物铜层有多厚。

先认材料,再认制造起点

Copper Foil(铜箔) 像一张很薄的金属片。它可以铺在板材料上,随后加工成所需的铜图形;不是把普通圆导线压在板上。

Base Copper(基铜) 说的是起始状态。例如板材料上原先已有的一层铜,在后续加工前就是基铜。

这两个词不是两种互不相干的铜:铜箔强调“薄片材料”,基铜强调“它在制造流程中的起点身份”。

制造完成后,再看成品铜

Finished Copper(成品铜) 是最终留在板上的铜。比较铜厚之前,先确认说的是起始铜层,还是最终成品铜层。

基铜 → 后续加工可能增加或去除铜 → 成品铜。
基铜厚度不一定等于成品铜厚度;也不是每层铜都会变厚。

为什么?深入理解 · 为什么不能直接把两者画等号

在常见外层加工中,沉铜等步骤形成导电铜层,电镀再增加铜;清洗、微蚀等步骤又可能去除一些铜。蚀刻主要用于去掉不需要的铜,形成线路图形。这里先认识“有增加,也有去除”,不用背流程。

典型内层铜通常没有与外层相同的后续加厚过程,清洗等仍可能带来铜损失。因此不能给所有铜层套上“基铜再加同一个厚度”的公式。

成品要求还要说明测量位置和允许的制造偏差。真正交接时,应向板厂确认每层的起始铜规格与成品铜要求,而不是只写一个“铜厚”让双方猜。

读懂铜厚单位:长度与单位面积质量

μm(微米) 是长度单位,适合描述刚才截面里的厚度。oz/ft²(盎司每平方英尺) 本质上说的是:单位面积上有多少铜的质量。

行业常说“1 oz 铜”,通常省略了“每平方英尺”。把这么多铜均匀铺在相应面积上,便能换算成一个名义厚度。

常用工程近似:1 oz/ft² ≈ 35 μm 量级。
这是便于理解的名义换算,不是每块成品板的厚度保证值。

为什么?深入理解 · 听到“1 oz”还要确认什么

先确认是在说基铜规格,还是成品铜要求。即使名义换算相同,后续加工和制造公差也会让实际厚度与这个近似值不同。

需要验收时,要按双方确认的成品要求和测量方法判断。本课不提供最低成品厚度标准,也不把“约 35 μm”写成所有板厂必须做到的精确数值。

以后做 Layout 有什么用 · 参数要落到真实材料上

Layout(布局布线) 图中的线宽和板资料中的铜厚是两个参数。改变画面上的线宽,并不会自动改变板厂使用的铜层厚度。

在 PCB 工厂你会看到什么:起始材料的铜规格,以及制成后用于核对实际铜层的截面。交接时,工程师会确认铜层、单位、基铜或成品铜这几项,而不是仅凭颜色或“1 oz”判断。

铜厚以后还会影响载流能力(允许通过多大电流)、制造和阻抗;这些分别在后续课程学习,本课只认清材料与尺寸。

本课记住四件事

  • 板上线路是有实体厚度的铜,不只是平面线条。
  • 线宽是横向尺寸,铜厚是厚度方向尺寸。
  • 铜箔是材料形态;基铜与成品铜区分制造前后的状态。
  • 约 35 μm 是 1 oz/ft² 的常用名义换算,实际成品厚度要核对要求。

试着用自己的话说明:为什么俯视图里一样宽的铜线,实物不一定一样厚?下一课保留这层铜,再加入隔开铜层的绝缘材料。

来源与教学边界

【基础补充】解释与图示均为原创。基铜、成品铜、单位换算及加工影响参考板厂的铜厚与制造公差说明;截面测量用途参考板厂的微切片说明。这里只采用基础概念,不把某家工厂的工艺路线或公差当成通用规则,也不复刻教材图。

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基础PCB设计与布线基础技术未学习
01PCB 基础未学习
02PCB 连接未学习
03层叠未学习
04阻抗未学习
05Allegro未学习
06封装未学习
07布局未学习
08布线未学习
09高速未学习
  • 9-15Allegro 17.4高速实操:从约束到布线、调整与检查待开放
  • 9-16Stage 9综合练习:为一版高速Layout作出有依据的判断待开放
10DFM待开放

课程准备中,开放后会显示在这里。

11项目实战待开放

课程准备中,开放后会显示在这里。

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