Kiel elekti PCB-kernajn materialojn?

Selecting PCB core thickness becomes an issue when a presita cirkvito (PCB) fabrikanto ricevas prezon petantan plurtavolan projektadon kaj materialaj postuloj estas nekompletaj aŭ tute ne menciitaj. Foje tio okazas ĉar la kombinaĵo de PCB-kernaj materialoj uzataj ne gravas por agado; If the overall thickness requirement is met, the end user may not care about the thickness or type of each layer.

ipcb

But at other times, performance is more important and the thickness needs to be tightly controlled for optimal performance. 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.

Problemoj PCB-projektantoj devas pripensi

Ĝi helpas projektistojn kompreni la disponeblajn kaj ofte uzatajn materialojn, do ili povas uzi taŭgajn projektajn regulojn por konstrui PCBS rapide kaj ĝuste. Kio sekvas estas mallonga priskribo de kiuj materialaj specoj fabrikantoj preferas uzi, kaj kion ili eble bezonos por rotacii labori rapide sen prokrasti vian projekton.

Komprenu PCB-lamenan koston kaj inventaron

Gravas kompreni, ke PCB-lamenaj materialoj vendiĝas kaj funkcias en “sistemo” kaj ke la kerna materialo kaj prepregita retenita de la fabrikanto por tuja uzo kutime estas de la sama sistemo. 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. Aldone al konateco kaj ripeteblo, ekzistas aliaj kialoj por stoki limigitan nombron da lamenaj specoj.

Prepreg and inner core systems are formulated to work together, but may not work correctly when used in combination with other products. 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. Hibridaj sistemoj kondukas vin al neesplorita teritorio, kie la konduto de materialoj (bone konata kiam uzata kiel homogenaj sistemoj) ne plu povas esti donita kiel certa. 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.

Alia kialo por konservi mallarĝan materialan inventaron estas la alta kosto de UL-atestado, do estas ofte en la PCB-industrio limigi la nombron de atestoj al relative malgranda elekto de materialoj. Manufacturers will often agree to make products on laminate without standard stock, but be aware that they cannot provide UL certification through QC documentation. Ĉi tio estas bona elekto por ne-UL-projektoj, se ĝi estas antaŭe malkaŝita kaj konsentita kaj la fabrikanto konas la prilaborajn postulojn de la koncerna lameniga sistemo. 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

Now that these facts are out in the open, there are two other things to know before jumping into design. First, it is best to specify laminates according to industry specification IPC-4101D and not to name specific products that not everyone can stock.

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. Kvankam eble ŝajnas intuicie konstrui 8-tavolan PCB kun kvar duflankaj kernoj, estas preferinde uzi tavoleton ekstere unue, kaj poste tri kernojn por L2-L3, L4-L5 kaj L6-L7. Alivorte, planu desegni multtavolan stakon tiel ke la nombro de kernoj estu jena: (totala nombro de tavoloj malpli 2) dividita per 2. Poste estas utile scii ion pri kernaj ecoj. Mem.

La kerno estas provizita per tute kuracita PECO de FR4 kun kupro tegita ambaŭflanke. Kernoj havas larĝan gamon de dikecoj, kaj pli ofte uzitaj grandecoj estas kutime stokitaj en pli grandaj akcioj. Ĉi tiuj estas la konsiderindaj dikecoj, precipe kiam vi bezonas mendi rapidajn produktojn, por ke vi ne malŝparu la antaŭan tempon de la mendo atendante ke ne-normaj materialoj alvenos de la distribuisto.

Common iron core and copper thickness

La kernoj plej ofte uzataj por konstrui 0.062 “dikajn multtavolojn estas 0.005”, 0.008 “, 0.014”, 0.021, 0.028 “, kaj 0.039”. Stokregistro de 0.047 “ankaŭ oftas, ĉar ĝi foje estas uzata por konstrui 2-tavolajn tabulojn. La alia kerno, kiu ĉiam estos stokita, estas 0.059 in, ĉar ĝi kutimas produkti 2-fadenajn tabulojn, kiuj estas 0.062 in. Dikaj, sed uzeblas nur por pli dikaj multiplikaj tabuloj, kiel 0.093 in. Por ĉi tiu pozicio, ni limigas la amplekson al kerna projektado kun fina nominala dikeco de 0.062 coloj.

Copper thicknesses range from half an ounce to three to four ounces, depending on the particular manufacturer’s product mix, but most stocks can be in two ounces or less. Memoru ĉi tion kaj memoru, ke preskaŭ ĉiuj akcioj uzos la saman kupran pezon ambaŭflanke de la kerno. Try to avoid PCB design requirements that require different copper on each side, as often this requires a special purchase and may require a rush charge (rush delivery), sometimes not even meeting the distributor’s minimum order.

Ekzemple, se vi volas uzi 1 oz da kupro en aviadilo kaj planas uzi H oz da signalo, konsideru fari la aviadilon en H oz aŭ pliigi la signalon al 1 oz por igi la kernon uzi ambaŭ flankojn kiel kupro kun pezo. Kompreneble, vi povas fari tion nur se vi ankoraŭ povas plenumi la elektrajn postulojn de la projektado kaj havi sufiĉe da XY-areoj por akomodi plilarĝigitajn spurajn / spacajn projektajn regulojn por plenumi la 1 oz minimumon ĉe la signala tavolo. If you can meet these conditions, it is best to use it like a copper weight. Otherwise, you may need to consider a few extra days of lead time.

Assuming that you have selected the appropriate core thickness and available copper weight, various combinations of prepreg sheets are used to establish the remaining dielectric locations until the total thickness required is met. For designs that do not require impedance control, you can leave the prepreg option to the manufacturer. Ili uzos sian preferatan “norman” version. Aliflanke, se vi havas impedancajn postulojn, diru ĉi tiujn postulojn en la dokumentado por ke la fabrikanto povu ĝustigi la kvanton de prepreg inter kernoj por plenumi la specifajn valorojn.

Kontrolo de impedanco

Ĉu impedanca kontrolo estas bezonata aŭ ne, ne rekomendas, ke vi provu dokumenti la tipon kaj dikecon de prepreg por ĉiu loko, krom se vi scipovas ĉi tiun praktikon.Often, such detailed stacks eventually need to be adjusted, so they can cause delays. Anstataŭe, via staka diagramo povas montri la kernan dikecon de la interna tavolo-paro kaj indiki “prepreg-pozicion necesan laŭ impedanco kaj ĝeneralaj dikecaj postuloj”. This allows manufacturers to create ideal laminations to match your design.

La profilo

Ideala stako de kernoj bazitaj sur ekzistantaj akcioj estas kritika por eviti nenecesajn prokrastojn kiam oni mendas rapidajn turnojn kun striktaj templinioj. Plej multaj PCB-fabrikantoj uzas similajn plurtavolajn strukturojn bazitajn sur la sama kerno kiel siaj konkurantoj. Krom se la PCB estas tre adaptita, ne ekzistas magia aŭ sekreta konstruo. 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. Ĉiam estos esceptoj por specifaj projektaj postuloj, sed ĝenerale normaj materialoj estas la plej bona elekto.