在铜基板设计中，“厚铜”是一个经常被提及的概念，但具体“厚”到什么程度，以及这对我们设计意味着什么，需要厘清。作为一线工程师，我们怎么用、怎么选，以及踩过什么坑，这里分享一些实践经验。
通常我们认为，当铜箔厚度达到或超过2盎司/平方英尺（约70微米或0.7毫米）时，就可以称之为“厚铜”。相比常见的1盎司（约35微米）铜箔，厚铜确实能带来显著变化。其核心优势在于，更厚的铜具有更高的热容量和更好的导电性能。更高的热容量意味着它能像“散热池”一样，暂时储存更多的热量，延缓局部温升；更好的导电性能则降低了线路电阻，减少了焦耳热损耗。实践中发现，在需要承载大电流或对温升极其敏感的应用中，厚铜能显著改善器件的结温。
关键参数上，铜的导热系数约398 W/(m·K)，厚铜通过增加铜的体积占比，有效降低了从芯片到基板金属散热层的路径热阻（thermal resistance）。同时，厚铜层也提供了更大的表面积，有利于与外部散热器或机壳的接触导热。但需注意，这并不意味着可以完全忽略绝缘层的热阻和整体的CTE（热膨胀系数，Coefficient of Thermal Expansion）匹配问题。厚铜对CTE失配的影响相对复杂，一方面更厚的铜可能提供更好的机械支撑，但另一方面，巨大的温差仍会在铜、绝缘层和芯片之间产生应力。
典型场景分析，比如设计一个高功率LED驱动板，输出电流可能达到几十安培。如果使用标准铜箔，功率MOSFET或电感的焊点及线路可能因温升过高而不可靠。选用厚铜（如2盎司或以上）可以有效降低线路和焊点的温升，提高整体可靠性。实践中发现，厚铜在电流密度、散热和机械强度上都有优势，但加工难度也相应增加。
限制条件和潜在问题方面，厚铜带来最直接的代价是成本增加，不仅是铜材本身更贵，PCB制造工艺也更复杂，例如需要更长的蚀刻时间、更强的蚀刻液，以及更严格的钻孔和电镀控制，否则容易出现钻孔电镀不均或铜箔起翘等问题。常见误区是认为厚铜可以无限解决散热问题，忽略了绝缘层和封装的热阻，或者没有考虑好厚铜带来的加工挑战和成本压力。需注意，厚铜的过孔（via）也需要相应加粗或增加数量，以保证良好的电气连接和散热通路。
此外，厚铜板在弯曲或需要精密钻孔时，加工难度和成本都会显著提高，这也是一个重要的限制条件。
总之，厚铜是解决大电流和散热问题的有效手段，但并非万能。我们在选用时，需要综合评估电流大小、温升要求、成本预算以及制造可行性，并在设计时充分考虑加工工艺的适应性问题。
400-852-8880
