El peso de cobre PCB expresa la masa por unidad de superficie. En la terminología norteamericana, 1 oz significa una onza por pie cuadrado, equivalente a unos 35 µm nominales. Se eligen 0,5 oz, 1 oz, 2 oz o más para equilibrar corriente, calor, resolución de pistas, impedancia y coste.
La cifra no siempre es el espesor final de cada pista. Las capas externas pueden empezar con una lámina y ganar cobre al metalizar agujeros; las internas suelen grabarse desde la lámina inicial. El plano debe distinguir cobre base y acabado.
Tabla de conversión#
| Peso nominal | Espesor nominal aproximado | Uso habitual en el diseño |
|---|---|---|
| 0.5 oz/ft² | 17–18 µm (0,0007 pulgadas) | Geometrías finas y algunas capas internas |
| 1 oz/ft² | 34–35 µm (0,0014 pulgadas) | Circuitos de uso general |
| 2 oz/ft² | 68–70 µm (0,0028 pulgadas) | Mayor corriente y dispersión térmica |
| 3 oz/ft² | Unos 105 µm (0,0041 pulgadas) | Distribución de potencia y cobre grueso |
| 4 oz/ft² | Unos 140 µm (0,0055 pulgadas) | Construcciones especiales de alta corriente |
Son conversiones útiles, no espesores finales garantizados. Tolerancias de lámina, grabado y metalización alteran el conductor. IPC-2152 define el peso como masa superficial y considera el espesor acabado con recubrimientos metálicos. Su índice y alcance oficiales relacionan la capacidad de corriente con dimensiones finales y calentamiento admisible.
Cobre base frente a cobre acabado#
El cobre base es la lámina o depósito previo a la metalización selectiva y al grabado final. El cobre acabado es el conductor después de fabricar. Pueden ser cercanos en capas internas y distintos en las externas metalizadas.
En placas con agujeros metalizados, el fabricante puede partir de lámina externa más fina y depositar cobre sobre pistas expuestas y paredes. «Cobre de 2 oz» puede significar lámina inicial, acabado o una construcción estándar aproximada. Escribe el requisito final y pide una construcción inicial controlada.
El espesor no es perfectamente uniforme. Distribución de corriente, posición en panel, densidad y equilibrado de cobre afectan al depósito. Es más útil fijar mínimo acabado y tolerancia que exigir una cifra exacta en todos los puntos.
Capas externas e internas#
Las internas se forman y graban antes de laminar y normalmente no engrosan con la metalización posterior de agujeros. Las externas sí reciben más cobre. Por eso pueden especificarse 1 oz internas y otro espesor acabado externo.
Incluye los datos en la tabla de apilado: tipo, requisito inicial o final, unidades y tolerancia por capa. Define aparte el espesor total. La guía de espesor PCB explica la combinación de cobre, núcleos y prepregs.
Efecto sobre la corriente admisible#
Un conductor más ancho o grueso tiene menos resistencia en CC y suele admitir más corriente para el mismo calentamiento. No existe una regla universal de amperios por onza. Influyen dimensiones finales, área, aumento térmico, entorno, construcción, planos cercanos, ciclo de trabajo y refrigeración.
IPC incluye IPC-2152 entre sus normas de diseño para corriente admisible. Usa un método adecuado y valida los caminos críticos con prototipos o medidas térmicas. Revisa fusibles, conectores, grupos de vías y soldaduras: una pista gruesa no compensa un terminal insuficiente.
Resistencia y caída de tensión#
Para una pista uniforme:
R = ρL ÷ (W × T)
ρ es la resistividad a la temperatura correspondiente, L la longitud, W la anchura final y T el espesor final. Duplicar espesor reduce aproximadamente a la mitad la resistencia si lo demás no cambia. Modela el recorrido completo con estrechamientos, pads, vías, radios térmicos y dependencia de la temperatura.
Revisa cuellos de botella alrededor de recortes y pads de conectores. Las capas paralelas solo reparten corriente de forma previsible si conexiones y geometría están equilibradas.
Cobre y dispersión térmica#
Más cobre puede repartir calor lateralmente y reducir pérdidas, pero no crea toda la ruta de refrigeración. El calor debe atravesar el dieléctrico y alcanzar disipador, chasis o aire. Área de plano, material, montaje e interfaces térmicas pueden importar más que el peso por sí solo.
Combina el área de cobre con una matriz de vías térmicas u otra construcción cualificada. Evalúa vacíos de soldadura y límites del encapsulado durante el montaje.
Por qué el cobre grueso exige geometrías mayores#
El grabado retira cobre lateral y verticalmente. A mayor espesor resulta más difícil mantener pistas y espacios mínimos. Pueden necesitarse reglas más amplias, compensaciones o procesos distintos. Un BGA denso y una zona de alta corriente pueden imponer requisitos opuestos.
Una solución utiliza cobre fino donde hay paso reducido y distribuye potencia en otras capas. Otra emplea construcciones híbridas o selectivas aprobadas. No supongas que el mínimo de 1 oz vale para 3 o 4 oz.
¿Qué se considera cobre grueso?#
Es una descripción industrial sin umbral universal. Muchos proveedores empiezan en 3 oz, pero varían las definiciones y capacidades. Sustituye la etiqueta por requisitos numéricos capa a capa.
Estas placas sirven para conversión de potencia, baterías, automoción, accionamientos industriales y distribución de corriente. Pueden necesitar controles especiales de depósito, grabado, laminación y llenado de resina. La topografía gruesa modifica el flujo del prepreg y puede afectar planitud y separación dieléctrica.
Cobre e impedancia controlada#
La impedancia depende del espesor final además de anchura, dieléctrico, permitividad y referencia. Con cobre grueso importan más sección y perfil grabado. Una calculadora con espesor nulo o lámina nominal puede no representar la geometría real.
Indica impedancia objetivo, tolerancia, apilado y cupones y permite modelar al fabricante la construcción productiva. Evita fijar independientemente anchura y dieléctrico si debe ajustarlos para cumplir.
Cobre en agujeros y vías#
El cobre superficial no define por completo la pared de las vías, que tiene sus propios requisitos. La fiabilidad depende de espesor, relación de aspecto, expansión, preparación del agujero y ciclos térmicos. Especifica norma de prestaciones y metalización en vez de atribuir un espesor de pared a una «placa de 2 oz».
Taladros pequeños y relaciones de aspecto altas dificultan la distribución. Coordina ambas decisiones con la guía de diámetros de taladrado PCB.
Elegir entre 1 y 2 oz#
| Prioridad | 1 oz suele encajar | 2 oz suele encajar |
|---|---|---|
| Lógica y señales | Base común y económica | Normalmente innecesario sin motivo térmico o de potencia |
| Pistas y espacios finos | Más fácil de grabar | Puede exigir reglas mayores |
| Distribución de potencia | Con anchura y margen térmico suficientes | Reduce resistencia en espacio limitado |
| Coste y disponibilidad | Muy estándar | Mayor coste; capacidad dependiente del apilado |
| Espesor de placa | Menor contribución del cobre | Añade espesor en varias capas |
Elige mediante cálculos. Un plano ancho de 1 oz puede superar una pista estrecha de 2 oz y modificar el trazado puede costar menos que aumentar todas las capas.
Lista para el plano de fabricación#
- Enumerar capas de señal y planos en orden.
- Distinguir valores iniciales y acabados.
- Usar unidades claras: oz/ft², micrómetros o ambas.
- Definir mínimos y tolerancias funcionalmente necesarios.
- Especificar aparte el cobre de pared.
- Incluir espesor total y dieléctricos.
- Identificar capas de impedancia y cupones.
- Acordar pistas, espacios, anillos y distancias a borde para ese peso.
- Aprobar el apilado productivo antes de congelar el diseño.
Errores habituales#
Suponer que 1 oz siempre son exactamente 35 µm
Es una conversión nominal. Las tolerancias de lámina, grabado y depósito generan variaciones.
Usar el mismo cobre en todas las capas sin análisis
Las señales pueden beneficiarse del cobre fino y la potencia de más sección.
Ignorar el acabado externo metalizado
La lámina más el depósito determinan geometría, impedancia y separación finales.
Engrosar cobre en vez de corregir estrechamientos
Vías, cuellos, alivios térmicos y conectores pueden seguir limitando corriente y temperatura.
Pedir cobre grueso sin cifras
El término varía entre proveedores; especifica cada capa numéricamente.
Proceso práctico de selección#
Calcula corriente, caída y calentamiento con geometrías acabadas. Separa por capa las necesidades de potencia, señal, impedancia y calor. Solicita apilados estándar y reglas de cobre grueso; ajusta conjuntamente anchuras, separaciones, vías y dieléctricos. Finalmente prueba el prototipo en la peor condición de uso.
La guía de metalización PCB explica depósitos y acabados. Para revisar fabricabilidad, envía a PCBPit apilado, tabla de corrientes, Gerber y plano.
Preguntas frecuentes#
¿Qué espesor tiene 1 oz?
Nominalmente unos 34–35 µm o 0,0014 pulgadas. El acabado varía con tolerancia, grabado y metalización.
¿Y 2 oz?
Unos 68–70 µm o 0,0028 pulgadas nominales. Confirma si se refiere a lámina inicial o acabado.
¿2 oz soporta el doble de corriente que 1 oz?
No como regla general. Baja la resistencia, pero la corriente depende de anchura, calentamiento, entorno, construcción y refrigeración.
¿Más espesor siempre es mejor?
No. Puede mejorar corriente y calor, pero limita detalles finos, afecta impedancia y espesor y aumenta coste.
¿Dónde empieza el cobre grueso?
Varía, aunque muchos proveedores sitúan el inicio alrededor de 3 oz. El plano debe indicar cifras concretas.