PCB 厚度:影響性能的 “基礎(chǔ)維度
在 PCB 設(shè)計(jì)與制造中,厚度是最基礎(chǔ)卻易被忽視的關(guān)鍵參數(shù) —— 它不僅決定 PCB 的物理尺寸是否適配外殼,更直接影響電氣信號(hào)傳輸、機(jī)械結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、散熱效率等核心性能。不同場(chǎng)景的 PCB 厚度差異顯著:手機(jī)主板厚度多為 0.8-1.2mm,工業(yè)控制 PCB 常選 1.6-2.4mm,而大功率 LED PCB 可能達(dá) 3.2mm 以上。若忽視厚度對(duì)性能的影響,輕則導(dǎo)致信號(hào)損耗超標(biāo),重則引發(fā) PCB 斷裂或元件過熱故障。今天,我們從基礎(chǔ)入手,解析 PCB 厚度的構(gòu)成、常見規(guī)格、厚度與性能的關(guān)聯(lián)邏輯及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),幫你建立系統(tǒng)認(rèn)知。

首先,明確 PCB 厚度的核心定義:指 PCB 成品的整體厚度,由基材厚度、銅箔厚度、阻焊層厚度及其他涂層(如 OSP、沉金)共同構(gòu)成,其中基材與銅箔是厚度的主要貢獻(xiàn)者(占比超 90%)。與 “線路寬度”“孔徑” 等參數(shù)不同,PCB 厚度是 “全局型參數(shù)”—— 單一區(qū)域的厚度偏差(如局部薄 0.2mm)會(huì)導(dǎo)致整體性能不均,而線路寬度等參數(shù)僅影響局部功能。
一、PCB 厚度的構(gòu)成:從基材到涂層的 “多層疊加”
PCB 厚度并非單一材料厚度,而是各層材料的疊加總和,各組成部分的典型厚度及占比如下:
基材厚度:PCB 的 “骨架”,占總厚度的 60%-80%,常見基材厚度為 0.4mm、0.8mm、1.2mm、1.6mm(FR-4 基材為主)。例如 1.6mm 厚的常規(guī) PCB,基材厚度通常為 1.4mm,占比 87.5%;
銅箔厚度:分為內(nèi)層銅箔與外層銅箔,常規(guī)厚度為 18μm(0.5oz)、35μm(1oz)、70μm(2oz),兩層銅箔合計(jì)占總厚度的 5%-15%。以 1oz 銅箔為例,兩層銅箔(35μm×2)占 1.6mm 厚 PCB 的 4.4%;
阻焊層厚度:外層保護(hù)涂層,厚度 20-30μm,占總厚度的 1%-2%,對(duì)整體厚度影響較小,但需計(jì)入總尺寸;
其他涂層:如 OSP(0.5-1μm)、沉金(0.1-3μm),厚度極薄,通常忽略不計(jì),但高精度場(chǎng)景(如手機(jī)外殼適配)需考慮。
例如,某工業(yè) PCB 的厚度構(gòu)成:基材 1.2mm + 內(nèi)層 1oz 銅箔(35μm)×2 + 外層 1oz 銅箔(35μm)×2 + 阻焊層(25μm)×2 = 1.2 + 0.035×4 + 0.025×2 = 1.4mm,與設(shè)計(jì)厚度偏差≤±0.1mm(行業(yè)標(biāo)準(zhǔn))。
二、PCB 厚度的常見規(guī)格與適用場(chǎng)景
不同行業(yè)的 PCB 厚度形成了標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)格,核心規(guī)格及適用場(chǎng)景如下:

三、PCB 厚度與性能的核心關(guān)聯(lián)邏輯
PCB 厚度通過 “材料用量”“結(jié)構(gòu)形態(tài)”“物理特性” 三個(gè)維度影響性能,具體關(guān)聯(lián)如下:
電氣性能關(guān)聯(lián):厚度影響阻抗控制與信號(hào)傳輸 —— 基材厚度決定微帶線的特征阻抗(如 50Ω 射頻線路需匹配特定基材厚度),銅箔厚度影響電流承載能力(厚銅箔可降低線路電阻,減少信號(hào)損耗);
機(jī)械性能關(guān)聯(lián):厚度直接決定抗折、抗振動(dòng)能力 —— 厚 PCB 的截面慣性矩更大(抵抗變形的能力更強(qiáng)),薄 PCB(≤0.8mm)在彎曲時(shí)易出現(xiàn)線路斷裂;
散熱性能關(guān)聯(lián):厚度影響熱傳導(dǎo)路徑 —— 厚 PCB 可容納更厚的銅箔(如 2oz 銅箔),銅的導(dǎo)熱系數(shù)(385W/(m?K))遠(yuǎn)高于基材(FR-4 約 0.3W/(m?K)),厚銅箔能快速傳導(dǎo)熱量;
組裝適配關(guān)聯(lián):厚度需與外殼、連接器匹配 —— 若 PCB 厚度超外殼容納空間(如設(shè)計(jì) 1.2mm 卻用 1.6mm),會(huì)導(dǎo)致無法組裝;若過?。ㄈ缭O(shè)計(jì) 1.0mm 用 0.8mm),會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)、接觸不良。
四、PCB 厚度的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與公差要求
PCB 厚度需符合 IPC(國際電子工業(yè)聯(lián)接協(xié)會(huì))與國家標(biāo)準(zhǔn),核心標(biāo)準(zhǔn)如下:
厚度公差:常規(guī) PCB 厚度公差 ±10%(如 1.6mm 厚 PCB 允許 1.44-1.76mm),高精度 PCB(如手機(jī)主板)公差 ±5%(1.0mm 厚允許 0.95-1.05mm);
厚度均勻性:同一 PCB 不同區(qū)域的厚度偏差≤0.1mm(如 1.6mm 厚 PCB,邊緣與中心厚度差≤0.1mm),避免局部過薄導(dǎo)致強(qiáng)度不足;
翹曲度:厚度與翹曲度相關(guān),厚 PCB(≥2.0mm)翹曲度要求≤0.5%,薄 PCB(≤0.8mm)≤1.0%(IPC-A-600 標(biāo)準(zhǔn))。
PCB 厚度是影響性能的 “基礎(chǔ)維度”,其構(gòu)成與規(guī)格需適配場(chǎng)景需求,且需遵循行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。只有理解厚度與性能的關(guān)聯(lián)邏輯,才能在設(shè)計(jì)初期選擇合理厚度,避免后期性能問題。

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