PCB 핵심 재료를 선택하는 방법은 무엇입니까?

PCB 코어 두께 선택은 다음과 같은 경우 문제가 됩니다. 인쇄 회로 기판 (PCB) 제조업체는 다층 설계를 요청하는 견적을 받고 재료 요구 사항이 불완전하거나 전혀 언급되지 않습니다. 때때로 이것은 사용된 PCB 코어 재료의 조합이 성능에 중요하지 않기 때문에 발생합니다. 전체 두께 요구 사항이 충족되면 최종 사용자는 각 레이어의 두께나 유형에 신경 쓰지 않을 수 있습니다.

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그러나 성능이 더 중요하고 최적의 성능을 위해 두께를 엄격하게 제어해야 하는 경우도 있습니다. PCB 설계자가 문서의 모든 요구 사항을 명확하게 전달하면 제조업체는 요구 사항이 무엇인지 알고 그에 따라 재료를 설정합니다.

PCB 설계자가 고려해야 할 문제

설계자가 사용 가능하고 일반적으로 사용되는 재료를 이해하는 데 도움이 되므로 적절한 설계 규칙을 사용하여 PCBS를 빠르고 정확하게 구축할 수 있습니다. 다음은 제조업체가 사용하는 것을 선호하는 재료 유형과 프로젝트 지연 없이 작업을 신속하게 순환하기 위해 필요한 것에 대한 간략한 설명입니다.

PCB 라미네이트 비용 및 재고 이해

PCB 라미네이트 재료가 판매되고 “시스템”에서 작동하며 제조업체가 즉시 사용하기 위해 보유하는 코어 재료와 프리프레그는 일반적으로 동일한 시스템에서 가져온 것임을 이해하는 것이 중요합니다. 즉, 구성 요소는 특정 제품의 모든 부분이지만 두께, 구리 무게 및 프리프레그 스타일과 같은 일부 변형이 있습니다. 친숙함과 반복성 외에도 제한된 수의 라미네이트 유형을 보유해야 하는 다른 이유가 있습니다.

프리프레그와 내부 코어 시스템은 함께 작동하도록 공식화되었지만 다른 제품과 함께 사용할 경우 제대로 작동하지 않을 수 있습니다. 예를 들어, Isola 370HR 코어 재료는 Nelco 4000-13 프리프레그와 동일한 스택에서 사용되지 않습니다. 어떤 상황에서는 함께 일할 수도 있지만 그렇지 않을 가능성이 더 큽니다. 하이브리드 시스템은 물질의 거동(균질 시스템으로 사용될 때 잘 알려져 있음)을 더 이상 당연하게 여길 수 없는 미지의 영역으로 안내합니다. 부주의하거나 무의식적인 재료 유형의 혼합 및 일치는 심각한 실패로 이어질 수 있으므로 유형이 “혼합” 적층에 적합한 것으로 입증되지 않는 한 어떠한 제조업체도 혼합 및 일치시키지 않을 것입니다.

재료 재고를 좁게 유지하는 또 다른 이유는 UL 인증 비용이 높기 때문에 PCB 업계에서는 인증 수를 상대적으로 적은 재료 선택으로 제한하는 것이 일반적입니다. 제조업체는 종종 표준 재고 없이 라미네이트로 제품을 만드는 데 동의하지만 QC 문서를 통해 UL 인증을 제공할 수 없음을 알고 있습니다. 이는 사전에 공개 및 동의하고 제조업체가 해당 라미네이팅 시스템의 처리 요구 사항에 대해 잘 알고 있는 경우 비 UL 설계에 대한 좋은 선택입니다. UL 작업의 경우 선택한 제조업체 인벤토리와 그에 맞는 디자인 보드를 찾는 것이 가장 좋습니다.

Ipc-4101d 및 포일 구조

이제 이러한 사실이 공개되었으므로 디자인에 뛰어들기 전에 알아야 할 두 가지 다른 사항이 있습니다. 첫째, 산업 사양 IPC-4101D에 따라 라미네이트를 지정하고 모든 사람이 보유할 수 없는 특정 제품의 이름을 지정하지 않는 것이 가장 좋습니다.

둘째, “호일” 시공 방법을 사용하여 여러 레이어를 구성하는 것이 가장 쉽습니다. 포일 구조는 상단 및 하단 레이어(외부)가 단일 조각의 구리 호일로 만들어지고 프리프레그로 나머지 레이어에 적층되는 것을 의미합니다. 8개의 양면 코어가 있는 2레이어 PCB를 구축하는 것이 직관적으로 보일 수 있지만 먼저 외부에서 호일을 사용한 다음 L3-L4, L5-L6 및 L7-LXNUMX에 대해 XNUMX개의 코어를 사용하는 것이 좋습니다. 즉, 코어 수가 (총 레이어 수 – 2)를 2로 나눈 값이 되도록 다층 스택을 설계할 계획입니다. 다음으로, 핵심 속성에 대해 아는 것이 유용합니다. 그들 자신.

코어는 양면에 구리가 도금된 완전히 경화된 FR4 PIECE로 공급됩니다. 코어는 다양한 두께를 가지며 일반적으로 더 일반적으로 사용되는 크기는 더 큰 재고에 저장됩니다. 이는 특히 유통업체에서 비표준 자재가 도착하기를 기다리는 주문 리드 타임을 낭비하지 않도록 빠른 처리 제품을 주문해야 하는 경우 염두에 두어야 할 두께입니다.

일반적인 철심 및 구리 두께

0.062 “두꺼운 다층을 구성하는 데 가장 일반적으로 사용되는 코어는 0.005″, 0.008″, 0.014″, 0.021, 0.028” 및 0.039″입니다. 0.047의 인벤토리도 일반적입니다. 때때로 2층 보드를 만드는 데 사용되기 때문입니다. 항상 저장되는 다른 코어는 0.059인치입니다. 두께가 2인치인 0.062겹 보드를 생산하는 데 사용되기 때문입니다. 그러나 0.093인치와 같이 더 두꺼운 곱셈 보드에만 사용할 수 있습니다. 이 위치의 경우 최종 공칭 두께가 0.062인치인 코어 설계로 범위를 제한합니다.

구리 두께는 특정 제조업체의 제품 구성에 따라 XNUMX온스에서 XNUMX온스에서 XNUMX온스까지 다양하지만 대부분의 재고는 XNUMX온스 이하일 수 있습니다. 이것을 명심하고 거의 모든 주식이 코어의 양쪽에 동일한 구리 중량을 사용한다는 것을 기억하십시오. 각 면에 서로 다른 구리를 필요로 하는 PCB 설계 요구 사항을 피하십시오. 종종 특별 구매가 필요하고 급한 요금(급속 배송)이 필요할 수 있으며 때로는 유통업체의 최소 주문도 충족하지 못할 수 있습니다.

예를 들어 비행기에 1oz의 구리를 사용하고 Hoz의 신호를 사용할 계획이라면 비행기를 Hoz로 만들거나 신호를 1oz로 높여 코어가 무게가 있는 구리와 같이 양면을 사용하도록 하는 것을 고려하십시오. 물론, 여전히 설계의 전기적 요구 사항을 충족할 수 있고 신호 레이어에서 최소 1oz를 충족하기 위해 확장된 트레이스/공간 설계 규칙을 수용할 수 있는 충분한 XY 영역이 있는 경우에만 이 작업을 수행할 수 있습니다. 이러한 조건을 충족할 수 있다면 구리 추처럼 사용하는 것이 가장 좋습니다. 그렇지 않으면 리드 타임을 며칠 더 고려해야 할 수도 있습니다.

적절한 코어 두께와 사용 가능한 구리 중량을 선택했다고 가정하면 필요한 총 두께가 충족될 때까지 프리프레그 시트의 다양한 조합을 사용하여 나머지 유전체 위치를 설정합니다. 임피던스 제어가 필요하지 않은 설계의 경우 프리프레그 옵션을 제조업체에 맡길 수 있습니다. 그들은 선호하는 “표준” 버전을 사용할 것입니다. 반면에 임피던스 요구사항이 있는 경우 제조업체가 지정된 값을 충족하도록 코어 사이의 프리프레그 양을 조정할 수 있도록 문서에 이러한 요구사항을 명시하십시오.

임피던스 제어

임피던스 제어가 필요한지 여부에 관계없이 이 방법에 능숙하지 않은 경우 각 위치에 대한 프리프레그의 유형과 두께를 문서화하지 않는 것이 좋습니다.종종 이러한 세부 스택은 결국 조정되어야 하므로 지연이 발생할 수 있습니다. 대신 스택 다이어그램은 내부 레이어 쌍의 코어 두께를 표시하고 “임피던스 및 전체 두께 요구 사항에 따라 필요한 프리프레그 위치”를 나타낼 수 있습니다. 이를 통해 제조업체는 설계에 맞는 이상적인 라미네이션을 만들 수 있습니다.

프로필

기존 재고를 기반으로 하는 이상적인 코어 스택은 촉박한 일정으로 빠른 회전을 주문할 때 불필요한 지연을 피하는 데 중요합니다. 대부분의 PCB 제조업체는 경쟁업체와 동일한 커널을 기반으로 하는 유사한 다층 구조를 사용합니다. PCB가 고도로 맞춤화되지 않는 한 마법이나 비밀 구성은 없습니다. 따라서 특정 레이어에 대해 선호하는 재료에 익숙해지고 그에 맞는 PCB를 설계하기 위해 모든 노력을 기울일 가치가 있습니다. 특정 설계 요구 사항에는 항상 예외가 있지만 일반적으로 표준 재료가 최선의 선택입니다.