Het selecteren van de dikte van de PCB-kern wordt een probleem wanneer een printplaat (PCB-)fabrikant ontvangt een offerte met het verzoek om een ​​meerlaags ontwerp en de materiaalvereisten zijn onvolledig of helemaal niet vermeld. Soms gebeurt dit omdat de combinatie van gebruikte PCB-kernmaterialen niet belangrijk is voor de prestaties; If the overall thickness requirement is met, the end user may not care about the thickness or type of each layer.

Maar op andere momenten zijn prestaties belangrijker en moet de dikte strak worden gecontroleerd voor optimale prestaties. 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.

Kwesties waarmee PCB-ontwerpers rekening moeten houden:

Het helpt ontwerpers de beschikbare en veelgebruikte materialen te begrijpen, zodat ze de juiste ontwerpregels kunnen gebruiken om PCBS snel en correct te bouwen. Wat volgt is een korte beschrijving van de materiaalsoorten die fabrikanten het liefst gebruiken en wat ze mogelijk nodig hebben om het werk snel te laten rouleren zonder uw project te vertragen.

Begrijp de kosten en inventaris van PCB-laminaat:

Het is belangrijk om te begrijpen dat PCB-laminaatmaterialen worden verkocht en werken in een “systeem” en dat het kernmateriaal en de prepreg die door de fabrikant worden bewaard voor onmiddellijk gebruik meestal van hetzelfde systeem zijn. 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. Naast bekendheid en herhaalbaarheid zijn er nog andere redenen om een ​​beperkt aantal laminaatsoorten op voorraad te hebben.

Prepreg- en binnenkernsystemen zijn ontwikkeld om samen te werken, maar werken mogelijk niet correct bij gebruik in combinatie met andere producten. Zo zal het Isola 370HR kernmateriaal niet in dezelfde stack worden gebruikt als de Nelco 4000-13 prepreg. It’s possible they’ll work together in some situations, but more likely they won’t. Hybride systemen brengen u op onbekend terrein, waar het gedrag van materialen (bekend bij gebruik als homogene systemen) niet langer vanzelfsprekend is. 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.

Een andere reden om een ​​beperkte materiaalinventaris aan te houden, zijn de hoge kosten van UL-certificering, dus het is gebruikelijk in de PCB-industrie om het aantal certificeringen te beperken tot een relatief kleine selectie van materialen. Manufacturers will often agree to make products on laminate without standard stock, but be aware that they cannot provide UL certification through QC documentation. Dit is een goede keuze voor niet-UL-ontwerpen als dit vooraf wordt bekendgemaakt en overeengekomen en de fabrikant bekend is met de verwerkingsvereisten van het betreffende lamineersysteem. 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

Nu deze feiten in de openbaarheid zijn, zijn er nog twee andere dingen die u moet weten voordat u in het ontwerp springt. Ten eerste is het het beste om laminaten te specificeren volgens de industriespecificatie IPC-4101D en niet om specifieke producten te noemen die niet iedereen op voorraad kan hebben.

Secondly, it is easiest to construct multiple layers using the “foil” construction method. Folieconstructie houdt in dat de boven- en onderlaag (buiten) uit één stuk koperfolie bestaan ​​en met prepreg op de overige lagen worden gelamineerd. Hoewel het misschien intuïtief lijkt om een ​​8-laags printplaat met vier dubbelzijdige kernen te bouwen, verdient het de voorkeur om eerst folie extern te gebruiken en vervolgens drie kernen voor L2-L3, L4-L5 en L6-L7. Met andere woorden, plan om een ​​stapel met meerdere lagen te ontwerpen zodat het aantal kernen als volgt is: (totaal aantal lagen minus 2) gedeeld door 2. Vervolgens is het handig om iets te weten over kerneigenschappen. Zich.

De kern wordt geleverd in een volledig uitgehard STUK van FR4 met aan beide zijden verkoperd. Kernen hebben een breed scala aan diktes en meer algemeen gebruikte maten worden meestal opgeslagen in grotere voorraden. Dit zijn de diktes waarmee u rekening moet houden, vooral wanneer u producten met een snelle doorlooptijd moet bestellen, zodat u de doorlooptijd van de bestelling niet verspilt aan het wachten op niet-standaardmaterialen die van de distributeur arriveren.

Gemeenschappelijke ijzeren kern en koperdikte

De kernen die het meest worden gebruikt om 0.062 “dikke meerlagen te construeren zijn 0.005″, 0.008″, 0.014”, 0.021, 0.028 “en 0.039”. Voorraad van 0.047” komt ook veel voor, omdat het soms wordt gebruikt om 2-laags platen te bouwen. De andere kern die altijd wordt opgeslagen, is 0.059 inch, omdat deze wordt gebruikt om 2-laags platen te produceren die 0.062 inch dik zijn, maar kan alleen worden gebruikt voor dikkere multiplexplaten, zoals 0.093 inch. Voor deze functie beperken we de scope tot een kernontwerp met een uiteindelijke nominale dikte van 0.062 inch.

Koperdiktes variëren van een halve ounce tot drie tot vier ounces, afhankelijk van de productmix van de specifieke fabrikant, maar de meeste voorraden kunnen in twee ounces of minder zijn. Houd dit in gedachten en onthoud dat bijna alle aandelen hetzelfde kopergewicht aan beide zijden van de kern zullen gebruiken. Probeer PCB-ontwerpvereisten te vermijden die aan elke kant verschillend koper vereisen, aangezien dit vaak een speciale aankoop vereist en mogelijk een spoedtoeslag (spoedlevering) vereist, soms zelfs niet voldoend aan de minimale bestelling van de distributeur.

Als u bijvoorbeeld 1 oz koper in een vliegtuig wilt gebruiken en van plan bent om H oz signaal te gebruiken, overweeg dan om het vliegtuig in H oz te maken of het signaal te verhogen tot 1 oz om de kern beide kanten te laten gebruiken, zoals koper met gewicht. Dit kunt u natuurlijk alleen doen als u nog steeds kunt voldoen aan de elektrische vereisten van het ontwerp en voldoende XY-gebieden hebt om ruimte te bieden aan verbrede trace/ruimte-ontwerpregels om te voldoen aan het minimum van 1 oz op de signaallaag. Als je aan deze voorwaarden kunt voldoen, kun je het het beste gebruiken als een koperen gewicht. Anders moet u mogelijk rekening houden met een paar extra dagen doorlooptijd.

Ervan uitgaande dat u de juiste kerndikte en het beschikbare kopergewicht hebt geselecteerd, worden verschillende combinaties van prepreg-platen gebruikt om de resterende diëlektrische locaties vast te stellen totdat de totale vereiste dikte is bereikt. Voor ontwerpen die geen impedantiecontrole vereisen, kunt u de prepreg-optie overlaten aan de fabrikant. Ze zullen de “standaard” versie van hun voorkeur gebruiken. Aan de andere kant, als u wel impedantie-eisen heeft, vermeld deze eisen dan in de documentatie zodat de fabrikant de hoeveelheid prepreg tussen kernen kan aanpassen om aan de gespecificeerde waarden te voldoen.

Impedantiecontrole

Of impedantiecontrole vereist is of niet, het wordt niet aanbevolen om het type en de dikte van prepreg voor elke locatie te documenteren, tenzij u bekwaam bent in deze praktijk.Vaak moeten dergelijke gedetailleerde stapels uiteindelijk worden aangepast, waardoor ze vertraging kunnen veroorzaken. In plaats daarvan kan uw stapeldiagram de kerndikte van het binnenste laagpaar weergeven en aangeven “prepreg-positie vereist op basis van impedantie en algehele diktevereisten”. This allows manufacturers to create ideal laminations to match your design.

Het profiel

Een ideale stapel kernen op basis van bestaande voorraad is van cruciaal belang om onnodige vertragingen te voorkomen bij het bestellen van snelle beurten met strakke tijdlijnen. De meeste PCB-fabrikanten gebruiken vergelijkbare meerlaagse structuren op basis van dezelfde kernel als hun concurrenten. Tenzij de PCB sterk op maat is gemaakt, is er geen magische of geheime constructie. Daarom is het de moeite waard om vertrouwd te raken met het materiaal dat de voorkeur heeft voor een bepaalde laag en er alles aan te doen om een ​​PCB te ontwerpen die daarbij past. Er zullen altijd uitzonderingen zijn voor specifieke ontwerpeisen, maar over het algemeen zijn standaardmaterialen de beste keuze.