Valg af PCB -kernetykkelse bliver et problem, når en printkort (PCB) producenten modtager et tilbud, der anmoder om et flerlags design, og materialekrav er ufuldstændige eller slet ikke angivet. Nogle gange sker dette, fordi kombinationen af ​​PCB -kernematerialer, der bruges, ikke er vigtig for ydeevnen; If the overall thickness requirement is met, the end user may not care about the thickness or type of each layer.

Men på andre tidspunkter er ydelsen vigtigere, og tykkelsen skal kontrolleres stramt for optimal ydelse. 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.

Problemer PCB -designere skal overveje

Det hjælper designere med at forstå de tilgængelige materialer og almindeligt anvendte, så de kan bruge passende designregler til at bygge PCBS hurtigt og korrekt. Det følgende er en kort beskrivelse af, hvilke materialetyper producenter foretrækker at bruge, og hvad de måske har brug for for hurtigt at rotere arbejdet uden at forsinke dit projekt.

Forstå PCB -laminatomkostninger og beholdning

Det er vigtigt at forstå, at PCB -laminatmaterialer sælges og fungerer i et “system”, og at kernematerialet og prepreg, der opbevares af producenten til øjeblikkelig brug, normalt er fra det samme system. 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. Ud over fortrolighed og gentagelighed er der andre grunde til at lagre et begrænset antal laminattyper.

Prepreg og indre kernesystemer er formuleret til at fungere sammen, men fungerer muligvis ikke korrekt, når de bruges i kombination med andre produkter. For eksempel vil Isola 370HR-kernematerialet ikke blive brugt i samme stak som Nelco 4000-13 prepreg. It’s possible they’ll work together in some situations, but more likely they won’t. Hybride systemer tager dig ind på ukendt område, hvor materialers adfærd (velkendt når det bruges som homogene systemer) ikke længere kan tages for givet. 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.

En anden grund til at beholde en snæver materialebeholdning er de høje omkostninger ved UL -certificering, så det er almindeligt i PCB -industrien at begrænse antallet af certificeringer til et relativt lille udvalg af materialer. Manufacturers will often agree to make products on laminate without standard stock, but be aware that they cannot provide UL certification through QC documentation. Dette er et godt valg for ikke-UL-designs, hvis det er afsløret og aftalt på forhånd, og producenten er bekendt med behandlingskravene for det pågældende lamineringssystem. 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

Nu hvor disse fakta er ude i det fri, er der to andre ting at vide, før du hopper i design. For det første er det bedst at specificere laminater i henhold til branchespecifikation IPC-4101D og ikke at nævne specifikke produkter, som ikke alle kan lagre.

Secondly, it is easiest to construct multiple layers using the “foil” construction method. Foliekonstruktion betyder, at de øverste og nederste lag (ydre) er fremstillet af et enkelt stykke kobberfolie og lamineret til de resterende lag med prepreg. Selvom det kan virke intuitivt at bygge et 8-lags PCB med fire dobbeltsidede kerner, er det at foretrække at bruge folie eksternt først og derefter tre kerner til L2-L3, L4-L5 og L6-L7. Med andre ord planlægger du at designe en stak med flere lag, så antallet af kerner er som følger: (totalt antal lag minus 2) divideret med 2. Dernæst er det nyttigt at vide noget om kerneegenskaber. Dem selv.

Kernen leveres i et fuldt hærdet stykke FR4 med kobberbelagt på begge sider. Kerner har en bred vifte af tykkelser, og mere almindeligt anvendte størrelser opbevares normalt i større lagre. Det er de tykkelser, du skal huske på, især når du skal bestille hurtige produkter, så du ikke spilder ordrenes leveringstid og venter på, at ikke-standardmaterialer kommer fra distributøren.

Almindelig jernkerne og kobbertykkelse

De mest almindeligt anvendte kerner til konstruktion af 0.062 “tykke flerlag er 0.005”, 0.008 “, 0.014”, 0.021, 0.028 “og 0.039”. Lager på 0.047 “er også almindeligt, da det nogle gange bruges til at bygge 2-lags plader. Den anden kerne, der altid vil blive lagret, er 0.059 tommer, fordi den bruges til at producere 2-lags plader, der er 0.062 tommer. Tykke, men kan kun bruges til tykkere multiplikationsplader, f.eks. 0.093 tommer. Til denne position begrænser vi omfanget til et kernedesign med en endelig nominel tykkelse på 0.062 tommer.

Kobbertykkelser spænder fra en halv ounce til tre til fire ounce, afhængigt af den særlige producentens produktblanding, men de fleste lagre kan være i to ounces eller mindre. Husk dette, og husk, at næsten alle lagre vil bruge den samme kobbervægt på begge sider af kernen. Prøv at undgå PCB -designkrav, der kræver forskelligt kobber på hver side, da det ofte kræver et særligt køb og kan kræve en rush charge (rush levering), nogle gange ikke engang opfylder distributørens minimumsordre.

For eksempel, hvis du vil bruge 1 oz kobber på et fly og planlægger at bruge H oz signal, kan du overveje at lave flyet i H oz eller øge signalet til 1 oz for at få kernen til at bruge begge sider som kobber med vægt. Selvfølgelig kan du kun gøre dette, hvis du stadig kan opfylde konstruktionens elektriske krav og have nok XY -områder til at rumme udvidede regler for sporing/rumdesign til at opfylde minimum 1oz ved signallaget. Hvis du kan opfylde disse betingelser, er det bedst at bruge det som en kobbervægt. Ellers skal du muligvis overveje et par ekstra dages leveringstid.

Forudsat at du har valgt den passende kernetykkelse og tilgængelig kobbervægt, bruges forskellige kombinationer af prepreg -ark til at fastslå de resterende dielektriske placeringer, indtil den krævede samlede tykkelse er opfyldt. For designs, der ikke kræver impedansstyring, kan du overlade prepreg -indstillingen til producenten. De vil bruge deres foretrukne “standard” version. På den anden side, hvis du har impedanskrav, skal du angive disse krav i dokumentationen, så producenten kan justere mængden af ​​prepreg mellem kerner for at opfylde de angivne værdier.

Impedanskontrol

Uanset om impedansstyring er påkrævet eller ej, anbefales det ikke, at du forsøger at dokumentere typen og tykkelsen af ​​prepreg for hvert sted, medmindre du er dygtig til denne praksis.Ofte skal sådanne detaljerede stakke til sidst justeres, så de kan forårsage forsinkelser. I stedet kan dit stabeldiagram vise kernetykkelsen af ​​det indre lagpar og angive “prepreg -position påkrævet baseret på impedans og generelle tykkelseskrav”. This allows manufacturers to create ideal laminations to match your design.

Profilen

En ideel stak kerner baseret på eksisterende lager er afgørende for at undgå unødvendige forsinkelser ved bestilling af hurtige sving med stramme tidslinjer. De fleste PCB -producenter bruger lignende flerlagsstrukturer baseret på den samme kerne som deres konkurrenter. Medmindre printkortet er meget tilpasset, er der ingen magi eller hemmelig konstruktion. Derfor er det værd at sætte sig ind i det foretrukne materiale til et bestemt lag og gøre alt for at designe et printkort, der matcher det. Der vil altid være undtagelser for specifikke designkrav, men generelt er standardmaterialer det bedste valg.