Memilih ketebalan inti PCB menjadi masalah ketika a printed circuit board (PCB) produsen menerima penawaran yang meminta desain multilayer dan persyaratan material tidak lengkap atau tidak disebutkan sama sekali. Terkadang ini terjadi karena kombinasi bahan inti PCB yang digunakan tidak penting untuk kinerja; If the overall thickness requirement is met, the end user may not care about the thickness or type of each layer.

Tetapi di lain waktu, kinerja lebih penting dan ketebalannya perlu dikontrol dengan ketat untuk kinerja yang optimal. 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.

Masalah yang perlu dipertimbangkan oleh perancang PCB

Ini membantu desainer memahami materi yang tersedia dan umum digunakan, sehingga mereka dapat menggunakan aturan desain yang sesuai untuk membangun PCB dengan cepat dan benar. Berikut ini adalah deskripsi singkat tentang jenis material yang lebih disukai produsen untuk digunakan, dan apa yang mungkin mereka perlukan untuk merotasi pekerjaan dengan cepat tanpa menunda proyek Anda.

Pahami biaya dan inventaris laminasi PCB

Penting untuk dipahami bahwa bahan laminasi PCB dijual dan bekerja dalam “sistem” dan bahwa bahan inti dan prepreg yang disimpan oleh pabrikan untuk segera digunakan biasanya berasal dari sistem yang sama. 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. Selain keakraban dan pengulangan, ada alasan lain untuk menyimpan sejumlah jenis laminasi.

Sistem prepreg dan inti dalam diformulasikan untuk bekerja bersama, tetapi mungkin tidak bekerja dengan benar bila digunakan dalam kombinasi dengan produk lain. 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. Sistem hibrida membawa Anda ke wilayah yang belum dipetakan, di mana perilaku material (terkenal ketika digunakan sebagai sistem homogen) tidak lagi dapat diterima begitu saja. 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.

Alasan lain untuk menyimpan persediaan material yang sempit adalah tingginya biaya sertifikasi UL, sehingga industri PCB biasa membatasi jumlah sertifikasi pada pilihan material yang relatif kecil. Manufacturers will often agree to make products on laminate without standard stock, but be aware that they cannot provide UL certification through QC documentation. Ini adalah pilihan yang baik untuk desain non-UL jika diungkapkan dan disetujui sebelumnya dan pabrikan mengetahui persyaratan pemrosesan sistem laminating yang dimaksud. 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

Sekarang fakta-fakta ini terbuka, ada dua hal lain yang perlu diketahui sebelum terjun ke desain. Pertama, yang terbaik adalah menentukan laminasi sesuai dengan spesifikasi industri IPC-4101D dan tidak menyebutkan produk tertentu yang tidak semua orang dapat stok.

Secondly, it is easiest to construct multiple layers using the “foil” construction method. Konstruksi foil berarti bahwa lapisan atas dan bawah (luar) dibuat dari satu lembar foil tembaga dan dilaminasi ke lapisan yang tersisa dengan prepreg. Meskipun mungkin tampak intuitif untuk membuat PCB 8 lapis dengan empat inti dua sisi, lebih baik menggunakan foil terlebih dahulu secara eksternal, dan kemudian tiga inti untuk L2-L3, L4-L5, dan L6-L7. Dengan kata lain, rencanakan untuk merancang tumpukan multi-lapisan sehingga jumlah inti adalah sebagai berikut 🙁 jumlah total lapisan dikurangi 2) dibagi 2. Selanjutnya, berguna untuk mengetahui sesuatu tentang properti inti. Diri.

Inti disuplai dalam PIECE FR4 yang sepenuhnya diawetkan dengan tembaga berlapis di kedua sisinya. Inti memiliki berbagai ketebalan, dan ukuran yang lebih umum digunakan biasanya disimpan dalam stok yang lebih besar. Ini adalah ketebalan yang perlu diingat, terutama ketika Anda perlu memesan produk dengan perputaran cepat sehingga Anda tidak menyia-nyiakan lead time pesanan menunggu bahan non-standar tiba dari distributor.

Inti besi umum dan ketebalan tembaga

Inti yang paling umum digunakan untuk membangun 0.062 “multilayer tebal adalah 0.005”, 0.008”, 0.014”, 0.021, 0.028”, dan 0.039”. Persediaan 0.047 “juga umum, karena kadang-kadang digunakan untuk membuat papan 2 lapis. Inti lainnya yang akan selalu disimpan adalah 0.059 in., karena digunakan untuk memproduksi papan 2-lapis berukuran 0.062 inci. Tebal, tetapi hanya dapat digunakan untuk papan perkalian yang lebih tebal, seperti 0.093 inci. Untuk posisi ini, kami membatasi ruang lingkup pada desain inti dengan ketebalan nominal akhir 0.062 inci.

Ketebalan tembaga berkisar dari setengah ons hingga tiga hingga empat ons, tergantung pada campuran produk pabrikan tertentu, tetapi sebagian besar stok bisa dalam dua ons atau kurang. Ingatlah hal ini dan ingat bahwa hampir semua stok akan menggunakan berat tembaga yang sama di kedua sisi inti. Cobalah untuk menghindari persyaratan desain PCB yang memerlukan tembaga yang berbeda di setiap sisinya, karena seringkali hal ini memerlukan pembelian khusus dan mungkin memerlukan biaya terburu-buru (rush delivery), terkadang bahkan tidak memenuhi pesanan minimum distributor.

Misalnya, jika Anda ingin menggunakan 1 oz tembaga di pesawat dan berencana menggunakan sinyal H oz, pertimbangkan untuk membuat pesawat dalam H oz atau meningkatkan sinyal menjadi 1 oz untuk membuat inti menggunakan kedua sisi seperti tembaga dengan berat. Tentu saja, Anda hanya dapat melakukan ini jika Anda masih dapat memenuhi persyaratan kelistrikan desain dan memiliki area XY yang cukup untuk mengakomodasi aturan desain jejak/ruang yang diperlebar untuk memenuhi minimum 1oz pada lapisan sinyal. Jika Anda dapat memenuhi kondisi ini, yang terbaik adalah menggunakannya seperti pemberat tembaga. Jika tidak, Anda mungkin perlu mempertimbangkan beberapa hari tambahan waktu tunggu.

Dengan asumsi bahwa Anda telah memilih ketebalan inti yang sesuai dan berat tembaga yang tersedia, berbagai kombinasi lembaran prepreg digunakan untuk menetapkan lokasi dielektrik yang tersisa sampai ketebalan total yang dibutuhkan terpenuhi. Untuk desain yang tidak memerlukan kontrol impedansi, Anda dapat menyerahkan opsi prepreg kepada pabrikan. Mereka akan menggunakan versi “standar” pilihan mereka. Di sisi lain, jika Anda memiliki persyaratan impedansi, nyatakan persyaratan ini dalam dokumentasi sehingga pabrikan dapat menyesuaikan jumlah prepreg antara inti untuk memenuhi nilai yang ditentukan.

Kontrol impedansi

Apakah kontrol impedansi diperlukan atau tidak, Anda tidak disarankan untuk mencoba mendokumentasikan jenis dan ketebalan prepreg untuk setiap lokasi kecuali Anda mahir dalam praktik ini.Seringkali, tumpukan detail seperti itu pada akhirnya perlu disesuaikan, sehingga dapat menyebabkan penundaan. Sebagai gantinya, diagram tumpukan Anda dapat menunjukkan ketebalan inti dari pasangan lapisan dalam dan menunjukkan “posisi prepreg diperlukan berdasarkan impedansi dan persyaratan ketebalan keseluruhan”. This allows manufacturers to create ideal laminations to match your design.

Profil

Tumpukan inti yang ideal berdasarkan stok yang ada sangat penting untuk menghindari penundaan yang tidak perlu saat memesan belokan cepat dengan garis waktu yang ketat. Sebagian besar produsen PCB menggunakan struktur multilayer serupa berdasarkan kernel yang sama dengan pesaing mereka. Kecuali PCB sangat disesuaikan, tidak ada konstruksi ajaib atau rahasia. Oleh karena itu, Anda perlu membiasakan diri dengan bahan pilihan untuk lapisan tertentu dan berusaha semaksimal mungkin untuk mendesain PCB agar sesuai dengannya. Akan selalu ada pengecualian untuk persyaratan desain tertentu, tetapi secara umum, bahan standar adalah pilihan terbaik.