在电子制造中,铜基板(Metal Core PCB with copper)因其优异的导热性和承载大电流能力,被广泛应用于LED照明、电源模块、电机驱动等高功率场景。但很多工程师在设计过程中都会遇到一个问题:铜基板有没有最小线宽线距的限制?答案是——有,而且与普通FR4板相比,限制更为明显。
一、受限的主要因素
铜基板的最小线宽线距,主要受到以下几个因素的制约:
铜箔厚度:铜基板为了传输更大电流,常用1oz、2oz甚至更高厚度的铜箔。铜越厚,在蚀刻过程中越难形成清晰、窄小的线条,最小线宽线距自然受限。一般2oz铜箔的最小线宽线距难以做到低于6mil(约0.15mm)。
蚀刻精度:铜基板仍采用湿法蚀刻技术加工线路,厚铜的蚀刻容易出现侧蚀、线条变形的问题。为了保证线路完整性和电气安全性,必须保留足够的线宽和线距。
热管理结构复杂性:铜基板往往采用多层结构,如铜箔-绝缘层-金属基底(三明治结构),其中的热膨胀和应力控制较难,进一步限制了过细的布线设计。
二、常见设计参数参考
不同制造厂商的工艺能力略有不同,但以下是铜基板常见的最小线宽/线距参考值:
1oz铜箔:线宽/线距 ≥ 5mil
2oz铜箔:线宽/线距 ≥ 6~8mil
3oz及以上铜箔:线宽/线距 ≥ 10mil或更宽
如果设计需要更细线宽,可能需要降低铜箔厚度或转用HDI、陶瓷基板等更高精度制程平台。
三、实际设计中的建议
在实际设计铜基板时,应根据以下几点优化布线:
优先加宽线宽,以提高载流能力和加工稳定性;
保持线距安全裕度,避免高压短路和蚀刻失败;
对于精细信号控制(如高速信号、差分线等),建议避开铜基板,转向FR4或混合结构设计。
铜基板的最小线宽线距虽然存在工艺限制,但只要掌握好厚铜加工的特点,合理设计,就能兼顾性能与可制造性。对于高功率应用而言,线宽够粗、线距够宽往往更安全也更实用。