انتخاب ضخامت هسته PCB هنگامی که a تخته مدار چاپی (PCB) سازنده یک نقل قول دریافت طرح چند لایه دریافت می کند و مواد مورد نیاز ناقص است یا اصلاً بیان نشده است. گاهی اوقات این اتفاق می افتد زیرا ترکیب مواد اصلی PCB مورد استفاده برای عملکرد مهم نیست. If the overall thickness requirement is met, the end user may not care about the thickness or type of each layer.

اما در زمان های دیگر ، عملکرد مهمتر است و برای عملکرد مطلوب باید ضخامت را به شدت کنترل کرد. 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.

مسائلی که طراحان PCB باید در نظر بگیرند

این به طراحان کمک می کند تا مواد موجود و متداول را درک کنند ، بنابراین می توانند از قوانین طراحی مناسب برای ساخت سریع و صحیح PCBS استفاده کنند. آنچه در زیر می آید شرح مختصری است که تولیدکنندگان ترجیح می دهند از کدام نوع مواد استفاده کنند و چه چیزی ممکن است برای چرخاندن سریع کار بدون تاخیر در پروژه شما نیاز داشته باشد.

هزینه و موجودی ورقه ورقه PCB را درک کنید

درک این نکته ضروری است که مواد ورقه ورقه PCB در یک “سیستم” به فروش می رسند و کار می کنند و مواد اولیه و پیش آماده سازی که توسط تولید کننده برای استفاده فوری نگهداری می شود معمولاً از یک سیستم هستند. 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. علاوه بر آشنایی و تکرارپذیری ، دلایل دیگری نیز برای ذخیره تعداد محدودی از انواع لمینت وجود دارد.

سیستم های Prepreg و هسته داخلی برای کار با یکدیگر فرموله شده اند ، اما ممکن است در ترکیب با سایر محصولات به درستی کار نکنند. 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. سیستم های ترکیبی شما را وارد قلمرو ناشناخته ای می کنند ، جایی که دیگر نمی توان رفتار مواد (که به عنوان سیستم های همگن استفاده می شود) را بدیهی دانست. 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.

دلیل دیگر برای حفظ موجودی مواد محدود ، هزینه بالای گواهینامه UL است ، بنابراین در صنعت PCB مرسوم است که تعداد گواهینامه ها را به مجموعه نسبتاً کمی از مواد محدود کنیم. Manufacturers will often agree to make products on laminate without standard stock, but be aware that they cannot provide UL certification through QC documentation. اگر از قبل افشا و توافق شده باشد و سازنده با الزامات پردازش سیستم لمینت مورد نظر آشنا باشد ، این گزینه برای طرح های غیر UL یک انتخاب خوب است. 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

اکنون که این حقایق در معرض دید عموم قرار گرفته است ، قبل از شروع به طراحی ، دو نکته دیگر را باید بدانید. اول ، بهتر است لمینت ها را با توجه به مشخصات صنعت IPC-4101D مشخص کنید و از محصولات خاصی که همه نمی توانند انبار کنند نام نبرید.

Secondly, it is easiest to construct multiple layers using the “foil” construction method. ساختار فویل به این معنی است که لایه های بالا و پایین (بیرونی) از یک تکه فویل مسی ساخته شده و با prepreg به لایه های باقی مانده لمینت می شوند. در حالی که ساخت یک PCB 8 لایه با چهار هسته دو طرفه ممکن است ساده به نظر برسد ، بهتر است ابتدا از فویل در خارج استفاده کنید و سپس از سه هسته برای L2-L3 ، L4-L5 و L6-L7 استفاده کنید. به عبارت دیگر ، طراحی یک پشته چند لایه را طوری طراحی کنید که تعداد هسته ها به شرح زیر باشد: (تعداد کل لایه ها منهای 2) تقسیم بر 2. در مرحله بعد ، دانستن چیزی در مورد ویژگی های اصلی مفید است. خودشان.

هسته در یک قطعه کاملاً سفت شده FR4 با روکش مس در هر دو طرف عرضه می شود. هسته ها دارای طیف گسترده ای از ضخامت هستند و اندازه های متداول تر معمولاً در انبارهای بزرگتر ذخیره می شوند. این ضخامت ها را باید در نظر داشته باشید ، به ویژه هنگامی که شما نیاز به سفارش محصولات سریع برگشت دارید تا زمان تحویل سفارش را در انتظار رسیدن مواد غیر استاندارد از توزیع کننده تلف نکنید.

هسته آهن مشترک و ضخامت مس

هسته هایی که بیشتر برای ساخت 0.062 “چند لایه ضخیم 0.005” ، 0.008 “، 0.014” ، 0.021 ، 0.028 “و 0.039” استفاده می شود. موجودی 0.047 “نیز رایج است ، زیرا گاهی اوقات برای ساخت تخته های 2 لایه استفاده می شود. هسته دیگر که همیشه ذخیره می شود 0.059 اینچ است ، زیرا از آن برای تولید تخته های دو لایه با ضخامت 2 استفاده می شود ، اما فقط برای تخته های ضخیم ضخیم تر ، مانند 0.062 اینچ استفاده می شود. برای این موقعیت ، ما محدوده را به یک طرح اصلی با ضخامت اسمی نهایی 0.062 اینچ محدود می کنیم.

بسته به ترکیب محصول سازنده خاص ، ضخامت مس از نیم اونس تا سه تا چهار اونس متغیر است ، اما بیشتر سهام می تواند در دو اونس یا کمتر باشد. این را در نظر داشته باشید و به یاد داشته باشید که تقریباً همه سهام از مس مساوی در دو طرف هسته استفاده می کنند. سعی کنید از الزامات طراحی PCB که نیاز به مس متفاوت در هر طرف دارد اجتناب کنید ، زیرا اغلب این امر نیاز به خرید خاصی دارد و ممکن است نیاز به شارژ سریع (تحویل سریع) داشته باشد ، حتی گاهی اوقات حداقل سفارش توزیع کننده را برآورده نمی کند.

به عنوان مثال ، اگر می خواهید از 1oz مس در هواپیما استفاده کنید و قصد دارید از سیگنال H oz استفاده کنید ، ساخت هواپیما در H oz یا افزایش سیگنال به 1oz را در نظر بگیرید تا هسته از هر دو طرف مانند مس با وزن استفاده کند. البته ، تنها در صورتی می توانید این کار را انجام دهید که هنوز بتوانید الزامات الکتریکی طراحی را برآورده کنید و دارای مناطق XY کافی برای رعایت قوانین طراحی ردیابی/فضا برای رعایت حداقل 1oz در لایه سیگنال باشید. اگر می توانید این شرایط را برآورده کنید ، بهتر است از آن مانند وزن مس استفاده کنید. در غیر این صورت ، ممکن است لازم باشد چند روز زمان اضافی را در نظر بگیرید.

با فرض اینکه ضخامت هسته مناسب و وزن مس موجود را انتخاب کرده اید ، از ترکیبات مختلفی از ورق های prepreg برای ایجاد محل های باقی مانده دی الکتریک تا رسیدن به ضخامت کل مورد نیاز استفاده می شود. برای طرح هایی که نیازی به کنترل امپدانس ندارند ، می توانید گزینه prepreg را به سازنده بسپارید. آنها از نسخه “استاندارد” ترجیحی خود استفاده خواهند کرد. از طرف دیگر ، اگر شرایط امپدانس دارید ، این الزامات را در اسناد ذکر کنید تا سازنده بتواند مقدار prepreg بین هسته ها را برآورده کند تا مقادیر مشخص شده را برآورده کند.

کنترل امپدانس

کنترل امپدانس مورد نیاز است یا خیر ، توصیه نمی شود که سعی کنید نوع و ضخامت prepreg را برای هر مکان مستند کنید مگر اینکه در این عمل مهارت داشته باشید.اغلب ، چنین پشته های مفصل در نهایت نیاز به تنظیم دارند ، بنابراین می توانند باعث تاخیر شوند. در عوض ، نمودار پشته شما می تواند ضخامت هسته جفت لایه داخلی را نشان دهد و “موقعیت پیش آماده سازی بر اساس امپدانس و ضخامت کلی مورد نیاز” را نشان می دهد. This allows manufacturers to create ideal laminations to match your design.

نمایه

یک مجموعه ایده آل از هسته ها بر اساس موجودی موجود برای جلوگیری از تاخیرهای غیر ضروری هنگام سفارش چرخش سریع با زمان بندی دقیق بسیار مهم است. اکثر تولیدکنندگان PCB از ساختارهای چند لایه مشابه بر اساس هسته مشابه رقبای خود استفاده می کنند. مگر اینکه PCB بسیار سفارشی باشد ، هیچ ساختار جادویی یا مخفی وجود ندارد. 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. برای موارد خاص طراحی همیشه استثنا وجود خواهد داشت ، اما به طور کلی ، مواد استاندارد بهترین انتخاب هستند.