Hoe om PCB -kernmateriaal te kies?

Die keuse van PCB -kerndikte word ‘n probleem wanneer a printplaat (PCB) vervaardiger ontvang ‘n kwotasie waarin ‘n meerlaagse ontwerp aangevra word en materiaalvereistes is onvolledig of glad nie vermeld nie. Soms gebeur dit omdat die kombinasie van PCB -kernmateriaal wat gebruik word nie belangrik is vir prestasie nie; If the overall thickness requirement is met, the end user may not care about the thickness or type of each layer.

ipcb

Maar op ander tye is prestasie belangriker en die dikte moet streng beheer word vir optimale prestasie. If the PCB designer clearly communicates all requirements in the documentation, then the manufacturer will know what the requirements are and will set the materials accordingly.

Kwessies wat PCB -ontwerpers moet oorweeg

Dit help ontwerpers om die beskikbare en algemeen gebruikte materiaal te verstaan, sodat hulle toepaslike ontwerpreëls kan gebruik om PCBS vinnig en korrek te bou. Hierna volg ‘n kort beskrywing van watter materiaal tipes vervaardigers verkies om te gebruik, en wat hulle nodig mag hê om vinnig werk te draai sonder om u projek te vertraag.

Verstaan ​​die koste en voorraad van PCB -laminaat

Dit is belangrik om te verstaan ​​dat PCB -laminaatmateriaal verkoop word en in ‘n ‘stelsel’ werk, en dat die kernmateriaal en prepreg wat die vervaardiger vir onmiddellike gebruik behou, gewoonlik uit dieselfde stelsel kom. In other words, the constituent elements are all parts of a particular product, but with some variations, such as thickness, copper weight and prepreg style. Benewens die bekendheid en herhaalbaarheid, is daar ander redes om ‘n beperkte aantal laminaatsoorte in voorraad te hê.

Prepreg- en binnekernstelsels is saamgestel om saam te werk, maar werk moontlik nie korrek as dit in kombinasie met ander produkte gebruik word nie. For example, the Isola 370HR core material will not be used in the same stack as the Nelco 4000-13 prepreg. It’s possible they’ll work together in some situations, but more likely they won’t. Hibriede stelsels neem u na ‘n onbekende gebied, waar die gedrag van materiale (wat bekend is as dit as homogene stelsels gebruik word) nie meer as vanselfsprekend aanvaar kan word nie. Careless or unwitting mixing and matching of material types can lead to serious failures, so no manufacturer will mix and match unless the type is proven to be suitable for “mixed” stacking.

‘N Ander rede om ‘n beperkte materiaalvoorraad te behou, is die hoë koste van UL -sertifisering, en daarom is dit algemeen in die PCB -industrie om die aantal sertifikate te beperk tot ‘n relatief klein materiaalkeuse. Manufacturers will often agree to make products on laminate without standard stock, but be aware that they cannot provide UL certification through QC documentation. Dit is ‘n goeie keuse vir nie-UL-ontwerpe as dit vooraf bekendgemaak en ooreengekom is en die vervaardiger vertroud is met die verwerkingsvereistes van die betrokke lamineringsisteem. For UL work, it is best to find out the manufacturer inventory of your choice and design boards to match it.

Ipc-4101d and foil construction

Noudat hierdie feite in die openbaar is, is daar nog twee ander dinge wat u moet weet voordat u na die ontwerp spring. Eerstens is dit die beste om laminaat te spesifiseer volgens die industriële spesifikasie IPC-4101D en nie spesifieke produkte te noem wat nie almal in voorraad het nie.

Secondly, it is easiest to construct multiple layers using the “foil” construction method. Foil construction means that the top and bottom layers (outer) are made from a single piece of copper foil and laminated to the remaining layers with prepreg. Alhoewel dit intuïtief lyk om ‘n 8-laags PCB met vier dubbelsydige kerns te bou, is dit verkieslik om eers ekstern foelie te gebruik, en dan drie kerns vir L2-L3, L4-L5 en L6-L7. Met ander woorde, beplan om ‘n meerlaagstapel te ontwerp sodat die aantal kerns soos volg is: (totale aantal lae minus 2) gedeel deur 2. Vervolgens is dit handig om iets te weet oor kerneienskappe. Homself.

Die kern word voorsien in ‘n volledig uitgeharde stuk FR4 met koperbedekking aan weerskante. Kerne het ‘n wye verskeidenheid diktes, en meer algemeen gebruikte groottes word gewoonlik in groter voorraad geberg. Dit is die dikte wat u in gedagte moet hou, veral as u vinnig omdraaiprodukte moet bestel, sodat u nie die afleweringstyd van die bestelling hoef te mors nie en wag dat nie-standaard materiaal by die verspreider aankom.

Algemene ysterkern en koperdikte

Die kerns wat die meeste gebruik word om 0.062 “dik meerlae te bou, is 0.005”, 0.008 “, 0.014”, 0.021, 0.028 “en 0.039”. Voorraad van 0.047 “is ook algemeen, aangesien dit soms gebruik word om tweelaags planke te bou. Die ander kern wat altyd gestoor sal word, is 0.059 in, want dit word gebruik om twee-laags planke te maak wat 2 in dik is, maar kan slegs gebruik word vir dikker vermenigvuldig borde, soos 0.062 in. Vir hierdie posisie beperk ons ​​die omvang tot ‘n kernontwerp met ‘n finale nominale dikte van 0.062 duim.

Koperdiktes wissel van ‘n half ons tot drie tot vier onse, afhangende van die produksiemengsel van die spesifieke vervaardiger, maar die meeste voorraad kan in twee onse of minder wees. Hou dit in gedagte en onthou dat byna alle voorraad dieselfde kopergewig aan beide kante van die kern sal gebruik. Probeer om die PCB -ontwerpvereistes te vermy wat verskillende koper aan elke kant benodig, aangesien dit dikwels ‘n spesiale aankoop vereis en ‘n vinnige heffing (spoedaflewering) vereis, wat soms nie eens aan die minimum bestelling van die verspreider voldoen nie.

As u byvoorbeeld 1 oz koper op ‘n vliegtuig wil gebruik en van plan is om H oz seine te gebruik, oorweeg dit om die vliegtuig in H oz te maak of die sein na 1oz te verhoog om die kern aan beide kante te laat gebruik, soos koper met gewig. U kan dit natuurlik slegs doen as u nog steeds aan die elektriese vereistes van die ontwerp kan voldoen en oor genoeg XY -gebiede beskik om breër spoor-/ruimte -ontwerpreëls te akkommodeer om aan die minimum 1oz by die seinlaag te voldoen. As u aan hierdie voorwaardes kan voldoen, is dit die beste om dit soos ‘n kopergewig te gebruik. Andersins moet u moontlik ‘n paar ekstra dae oorhandig.

As ons aanvaar dat u die gepaste kerndikte en beskikbare kopergewig gekies het, word verskillende kombinasies van prepreg -velle gebruik om die oorblywende diëlektriese liggings vas te stel totdat die totale vereiste dikte bereik is. Vir ontwerpe wat geen impedansiebeheer benodig nie, kan u die prepreg -opsie aan die vervaardiger oorlaat. Hulle sal hul voorkeur “standaard” weergawe gebruik. Aan die ander kant, as u wel impedansievereistes het, moet u hierdie vereistes in die dokumentasie noem, sodat die vervaardiger die hoeveelheid prepreg tussen kerns kan aanpas om aan die gespesifiseerde waardes te voldoen.

Impedansiebeheer

Of dit nou impedansiebeheer nodig is of nie, dit word nie aanbeveel dat u probeer om die tipe en dikte van prepreg vir elke plek te dokumenteer nie, tensy u hierdie praktyk goed ken.Dikwels moet sulke gedetailleerde stapels uiteindelik aangepas word, sodat dit vertragings kan veroorsaak. In plaas daarvan kan u stapeldiagram die kerndikte van die binneste laagpaar aantoon en ‘prepreg -posisie benodig gebaseer op impedansie en algehele diktevereistes’ aandui. This allows manufacturers to create ideal laminations to match your design.

Die profiel

‘N Ideale stapel kerne gebaseer op bestaande voorraad is van kritieke belang om onnodige vertragings te vermy by die bestelling van vinnige draaie met noue tydlyne. Die meeste PCB -vervaardigers gebruik soortgelyke meerlaagstrukture gebaseer op dieselfde kern as hul mededingers. Tensy die PCB sterk aangepas is, is daar geen magie of geheime konstruksie nie. Therefore, it is worth familiarizing yourself with the preferred material for a particular layer and making every effort to design a PCB to match it. Daar sal altyd uitsonderings wees op spesifieke ontwerpvereistes, maar in die algemeen is standaardmateriaal die beste keuse.