La selezione dello spessore del nucleo del PCB diventa un problema quando a circuito stampato (PCB) il produttore riceve un preventivo che richiede un design multistrato e i requisiti dei materiali sono incompleti o non sono dichiarati affatto. A volte questo accade perché la combinazione dei materiali di base del PCB utilizzati non è importante per le prestazioni; If the overall thickness requirement is met, the end user may not care about the thickness or type of each layer.

Ma altre volte, le prestazioni sono più importanti e lo spessore deve essere strettamente controllato per prestazioni ottimali. 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.

Problemi che i progettisti di PCB devono considerare

Aiuta i progettisti a comprendere i materiali disponibili e comunemente usati, in modo che possano utilizzare regole di progettazione appropriate per costruire PCB in modo rapido e corretto. Quella che segue è una breve descrizione dei tipi di materiale che i produttori preferiscono utilizzare e di cosa potrebbero aver bisogno per ruotare rapidamente il lavoro senza ritardare il progetto.

Comprendi il costo e l’inventario del laminato PCB

È importante capire che i materiali laminati PCB sono venduti e funzionano in un “sistema” e che il materiale di base e il preimpregnato conservati dal produttore per l’uso immediato provengono solitamente dallo stesso sistema. 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. Oltre alla familiarità e alla ripetibilità, ci sono altri motivi per immagazzinare un numero limitato di tipi di laminato.

I sistemi preimpregnati e con nucleo interno sono formulati per funzionare insieme, ma potrebbero non funzionare correttamente se utilizzati in combinazione con altri prodotti. 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. I sistemi ibridi ti portano in un territorio inesplorato, dove il comportamento dei materiali (ben noto quando usati come sistemi omogenei) non può più essere dato per scontato. 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.

Un altro motivo per mantenere un inventario dei materiali ristretto è l’alto costo della certificazione UL, quindi è comune nell’industria dei PCB limitare il numero di certificazioni a una selezione relativamente piccola di materiali. Manufacturers will often agree to make products on laminate without standard stock, but be aware that they cannot provide UL certification through QC documentation. Questa è una buona scelta per i progetti non UL se viene divulgata e concordata in anticipo e il produttore ha familiarità con i requisiti di elaborazione del sistema di laminazione in questione. 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

Ora che questi fatti sono stati resi noti, ci sono altre due cose da sapere prima di lanciarsi nel design. In primo luogo, è meglio specificare i laminati secondo le specifiche del settore IPC-4101D e non nominare prodotti specifici che non tutti possono immagazzinare.

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. Sebbene possa sembrare intuitivo costruire un PCB a 8 strati con quattro core a doppia faccia, è preferibile utilizzare prima la pellicola esternamente e poi tre core per L2-L3, L4-L5 e L6-L7. In altre parole, pianifica di progettare uno stack multistrato in modo che il numero di core sia il seguente: (numero totale di strati meno 2) diviso per 2. Successivamente, è utile sapere qualcosa sulle proprietà principali. Loro stessi.

Il nucleo è fornito in un PEZZO completamente polimerizzato di FR4 con rame placcato su entrambi i lati. I nuclei hanno un’ampia gamma di spessori e le dimensioni più comunemente utilizzate vengono solitamente immagazzinate in scorte più grandi. Questi sono gli spessori da tenere a mente, soprattutto quando si ha la necessità di ordinare prodotti in tempi rapidi per non sprecare i tempi di consegna dell’ordine in attesa dell’arrivo di materiali fuori standard dal distributore.

Nucleo di ferro comune e spessore del rame

I core più comunemente usati per costruire multistrati da 0.062 “spessi sono 0.005″, 0.008″, 0.014″, 0.021, 0.028″, e 0.039”. Inventory of 0.047 “is also common, as it is sometimes used to build 2-layer boards. L’altro nucleo che verrà sempre immagazzinato è 0.059 pollici, perché viene utilizzato per produrre pannelli a 2 strati con uno spessore di 0.062 pollici, ma può essere utilizzato solo per pannelli multistrato più spessi, come 0.093 pollici. Per questa posizione, limitiamo l’ambito a un design del nucleo con uno spessore nominale finale di 0.062 pollici.

Gli spessori del rame vanno da mezza oncia a tre o quattro once, a seconda del particolare mix di prodotti del produttore, ma la maggior parte delle scorte può essere di due once o meno. Tienilo a mente e ricorda che quasi tutti i titoli utilizzeranno lo stesso peso di rame su entrambi i lati del nucleo. Cerca di evitare i requisiti di progettazione del PCB che richiedono rame diverso su ciascun lato, poiché spesso ciò richiede un acquisto speciale e potrebbe richiedere un addebito urgente (consegna urgente), a volte non soddisfacendo nemmeno l’ordine minimo del distributore.

Ad esempio, se si desidera utilizzare 1 oz di rame su un aeroplano e si prevede di utilizzare H oz di segnale, considerare di rendere l’aereo in H oz o aumentare il segnale a 1 oz per fare in modo che il nucleo utilizzi entrambi i lati come il rame con il peso. Naturalmente, è possibile farlo solo se è ancora possibile soddisfare i requisiti elettrici del progetto e disporre di aree XY sufficienti per adattarsi alle regole di progettazione di traccia/spazio ampliate per soddisfare il minimo di 1 oz a livello del segnale. Se riesci a soddisfare queste condizioni, è meglio usarlo come un peso di rame. Otherwise, you may need to consider a few extra days of lead time.

Supponendo di aver selezionato lo spessore del nucleo appropriato e il peso di rame disponibile, vengono utilizzate varie combinazioni di fogli preimpregnati per stabilire le posizioni dielettriche rimanenti fino a raggiungere lo spessore totale richiesto. Per i progetti che non richiedono il controllo dell’impedenza, è possibile lasciare l’opzione preimpregnata al produttore. Utilizzeranno la loro versione “standard” preferita. D’altra parte, se si hanno requisiti di impedenza, indicare questi requisiti nella documentazione in modo che il produttore possa regolare la quantità di preimpregnato tra i nuclei per soddisfare i valori specificati.

Controllo dell’impedenza

Indipendentemente dal fatto che il controllo dell’impedenza sia richiesto o meno, non è consigliabile tentare di documentare il tipo e lo spessore del preimpregnato per ciascuna posizione a meno che non si sia esperti in questa pratica.Spesso, stack così dettagliati alla fine devono essere regolati, in modo che possano causare ritardi. Invece, il diagramma dello stack può mostrare lo spessore del nucleo della coppia di strati interni e indicare “posizione preimpregnata richiesta in base ai requisiti di impedenza e spessore complessivo”. This allows manufacturers to create ideal laminations to match your design.

Il profilo

Uno stack ideale di core basato sullo stock esistente è fondamentale per evitare inutili ritardi quando si ordinano turni rapidi con tempistiche ristrette. La maggior parte dei produttori di PCB utilizza strutture multistrato simili basate sullo stesso kernel dei concorrenti. A meno che il PCB non sia altamente personalizzato, non c’è magia o costruzione segreta. 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. Ci saranno sempre eccezioni per requisiti di progettazione specifici, ma in generale i materiali standard sono la scelta migliore.