高频、高可靠性与高密度场景PCB铜厚定制化选择

4.1 高频射频 PCB：铜厚与趋肤效应、插入损耗的精准匹配

高频射频 PCB（如雷达、卫星通信、5G 基站）的信号频率通常≥1GHz，铜厚选择需重点解决 “趋肤效应导致的电阻增大” 与 “插入损耗过大” 问题。

4.1.1 趋肤效应下的铜厚下限：2δ 原则

根据趋肤深度公式，不同高频段的铜厚下限如下：

例如，77GHz 车载雷达 PCB，若选用 1oz 铜厚，插入损耗比 0.5oz 高 10%，会导致雷达探测距离缩短 5%，因此需选用 0.5oz 铜厚，在满足趋肤效应的同时减少损耗。

4.1.2 铜厚均匀性：高频信号的阻抗稳定关键

高频信号的特性阻抗对铜厚偏差极敏感，铜厚偏差每增加 1%，阻抗偏差增加 0.6%-0.8%。因此，高频 PCB 需选择 “高均匀性铜箔”，铜厚公差控制在 ±3% 以内（常规铜箔公差 ±10%），避免因铜厚不均导致信号反射。某卫星通信 PCB 采用 0.75oz 高均匀性铜箔，铜厚公差 ±2%，阻抗偏差≤1.5%，满足 Ka 频段（26.5-40GHz）的信号传输要求。

4.2 高可靠性 PCB：铜厚与耐环境性能的协同设计

高可靠性 PCB（如医疗设备、航空航天、核电设备）需在恶劣环境（高低温循环、振动、腐蚀）下长期工作，铜厚选择需增强 “抗老化、抗疲劳” 能力。

4.2.1 高低温循环：铜厚与热应力的平衡

高低温循环会导致 PCB 铜层与基材因热膨胀系数差异产生热应力，铜厚过薄易断裂，过厚易导致基材开裂，需选择 “适中铜厚”：

某医疗监护仪 PCB 采用 1.5oz 铜厚，在 - 20℃~60℃循环 500 次后，线路电阻变化率＜2%，满足医疗设备的可靠性要求（≤5%）。

4.2.2 振动环境：铜厚与机械强度的适配

振动环境（如汽车、航空设备）会导致 PCB 线路疲劳断裂，铜厚越厚，机械强度越高：

4.2.3 腐蚀环境：铜厚与防护层的协同

腐蚀环境（如海洋设备、化工仪器）会导致铜层氧化，铜厚需与防护层（如镀镍、镀金）协同：

4.3 高密度 PCB：铜厚与细线宽、小孔径的兼容设计

高密度 PCB（如智能手机、可穿戴设备）的线宽常≤0.1mm，孔径≤0.2mm，铜厚选择需兼顾 “细线宽载流” 与 “小孔径工艺”。

4.3.1 细线宽下的铜厚选择：载流与线宽的平衡

细线宽（0.08-0.1mm）的载流能力低，需通过铜厚优化：

4.3.2 小孔径下的铜厚适配：孔壁铜层的完整性

小孔径（0.15-0.2mm）的过孔，铜厚过厚会导致孔壁铜层过厚，影响孔径精度：

某智能手表 PCB 的线宽 0.08mm，孔径 0.15mm，选择 0.75oz 铜厚，既满足 0.4A 的载流需求，又确保过孔孔径精度，适配高密度布局。