Selecting PCB core thickness becomes an issue when a piirilevy (PCB) valmistaja saa tarjouksen, jossa pyydetään monikerroksista rakennetta ja materiaalivaatimukset ovat puutteellisia tai niitä ei ole ilmoitettu lainkaan. Joskus tämä tapahtuu, koska käytettyjen PCB -ydinmateriaalien yhdistelmä ei ole suorituskyvyn kannalta tärkeä; If the overall thickness requirement is met, the end user may not care about the thickness or type of each layer.

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.

PCB -suunnittelijoiden on pohdittava kysymyksiä

Se auttaa suunnittelijoita ymmärtämään saatavilla olevia ja yleisesti käytettyjä materiaaleja, joten he voivat käyttää asianmukaisia ​​suunnittelusääntöjä PCBS: n rakentamiseen nopeasti ja oikein. Seuraavassa on lyhyt kuvaus siitä, mitä materiaalityyppejä valmistajat mieluummin käyttävät ja mitä he saattavat tarvita kääntääkseen työn nopeasti viivyttämättä projektiasi.

Ymmärtää PCB -laminaatin kustannukset ja varastot

On tärkeää ymmärtää, että PCB -laminaattimateriaaleja myydään ja ne toimivat “järjestelmässä” ja että ydinmateriaali ja esivalmiste, jotka valmistaja säilyttää välittömään käyttöön, ovat yleensä samasta järjestelmästä. 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. Tuntemuksen ja toistettavuuden lisäksi on muita syitä varastoida rajoitettu määrä laminaattityyppejä.

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. Hybridijärjestelmät vievät sinut kartoittamattomalle alueelle, jossa materiaalien käyttäytymistä (joka tunnetaan hyvin homogeenisina järjestelminä) ei voida enää pitää itsestäänselvyytenä. 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.

Toinen syy kapean materiaalivaraston pitämiseen on UL -sertifioinnin korkeat kustannukset, joten piirilevyteollisuudessa on tavallista rajoittaa sertifikaattien määrä suhteellisen pieneen materiaalivalikoimaan. Manufacturers will often agree to make products on laminate without standard stock, but be aware that they cannot provide UL certification through QC documentation. Tämä on hyvä valinta ei-UL-malleille, jos se julkistetaan ja siitä sovitaan etukäteen ja valmistaja tuntee kyseisen laminointijärjestelmän käsittelyvaatimukset. 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. Vaikka saattaa tuntua intuitiiviselta rakentaa 8-kerroksinen piirilevy neljällä kaksipuolisella ytimellä, on parempi käyttää ensin kalvoa ulkoisesti ja sitten kolmea ydintä L2-L3, L4-L5 ja L6-L7. Toisin sanoen suunnittele monikerroksisen pinon suunnittelu siten, että ytimien lukumäärä on seuraava: (kerrosten kokonaismäärä miinus 2) jaettuna kahdella. Seuraavaksi on hyödyllistä tietää jotain ydinominaisuuksista. Itse.

Ydin toimitetaan täysin kovetetussa FR4 -osassa, joka on kuparipäällystetty molemmin puolin. Ytimillä on laaja paksuusalue, ja yleisemmin käytetyt koot varastoidaan yleensä suurempiin varastoihin. Nämä paksuudet on pidettävä mielessä, varsinkin kun sinun on tilattava nopeita toimituksia, jotta et hukkaa tilauksen läpimenoaikaa odottaessasi epätavallisten materiaalien saapumista jakelijalta.

Yleinen raudan ydin ja kuparin paksuus

Ytimet, joita yleisimmin käytetään 0.062 “paksujen monikerrosten rakentamiseen, ovat 0.005”, 0.008 “, 0.014”, 0.021, 0.028 “ja 0.039”. Inventory of 0.047 “is also common, as it is sometimes used to build 2-layer boards. Toinen aina säilytettävä ydin on 0.059 tuumaa, koska sitä käytetään 2-kerroksisten levyjen valmistamiseen, jotka ovat 0.062 tuumaa paksuja, mutta niitä voidaan käyttää vain paksumpiin kerroslevyihin, kuten 0.093 tuumaa. Tässä asennossa rajoitamme soveltamisalan ydinrakenteeseen, jonka lopullinen nimellispaksuus on 0.062 tuumaa.

Kuparin paksuudet vaihtelevat puolen unssin ja kolmen tai neljän unssin välillä tietyn valmistajan tuotevalikoimasta riippuen, mutta useimmat varastot voivat olla enintään kaksi unssia. Pidä tämä mielessä ja muista, että lähes kaikki varastot käyttävät samaa kuparipainoa ytimen molemmin puolin. Yritä välttää piirilevyjen suunnitteluvaatimuksia, jotka vaativat eri kuparia kummaltakin puolelta, koska usein tämä vaatii erikoisostoa ja saattaa vaatia kiireellistä maksua (rush delivery), joskus jopa täyttämättä jakelijan vähimmäistilausta.

For example, if you want to use 1oz of copper on an airplane and plan to use H oz of signal, consider making the airplane in H oz or increasing the signal to 1oz to make the core use both sides like copper with weight. Voit tietysti tehdä tämän vain, jos pystyt edelleen täyttämään suunnittelun sähkövaatimukset ja sinulla on riittävästi XY -alueita laajennettujen jäljitys-/avaruussuunnittelusääntöjen täyttämiseksi, jotta signaalikerroksen 1oz -minimi täyttyy. Jos pystyt täyttämään nämä ehdot, on parasta käyttää sitä kuparipainon tavoin. Otherwise, you may need to consider a few extra days of lead time.

Olettaen, että olet valinnut sopivan ytimen paksuuden ja käytettävissä olevan kuparin painon, käytetään erilaisia ​​prepreg -levyjen yhdistelmiä jäljellä olevien dielektristen paikkojen määrittämiseen, kunnes vaadittu kokonaispaksuus on saavutettu. Malleissa, jotka eivät vaadi impedanssin säätöä, voit jättää prepreg -vaihtoehdon valmistajalle. He käyttävät haluttua “vakioversiota”. Toisaalta, jos sinulla on impedanssivaatimuksia, ilmoita nämä vaatimukset dokumentaatiossa, jotta valmistaja voi säätää ytimien välisen esiasteen määrän vastaamaan määritettyjä arvoja.

Impedanssin säätö

Riippumatta siitä, tarvitaanko impedanssin säätöä vai ei, ei ole suositeltavaa yrittää dokumentoida esiasteen tyyppiä ja paksuutta kussakin paikassa, ellet ole perehtynyt tähän käytäntöön.Often, such detailed stacks eventually need to be adjusted, so they can cause delays. Sen sijaan pinokaaviosi voi näyttää sisäkerrosparin ytimen paksuuden ja ilmaista “vaaditaan esiasteen sijainti impedanssin ja kokonaispaksuusvaatimusten perusteella”. This allows manufacturers to create ideal laminations to match your design.

Profiili

Ihanteellinen nippu ytimiä, joka perustuu olemassa olevaan varastoon, on kriittinen, jotta vältetään tarpeettomat viivästykset tilattaessa nopeita käännöksiä tiukoilla aikatauluilla. Useimmat PCB -valmistajat käyttävät samanlaisia ​​monikerrosrakenteita, jotka perustuvat samaan ytimeen kuin kilpailijat. Ellei piirilevyä ole räätälöity, ei ole taikuutta tai salaista rakennetta. 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. Tiettyihin suunnitteluvaatimuksiin tulee aina poikkeuksia, mutta yleensä vakiomateriaalit ovat paras valinta.