Å velge PCB -kjernetykkelse blir et problem når a trykte kretskort (PCB) produsent mottar et tilbud som ber om en flerlags design og materialkrav er ufullstendige eller ikke angitt i det hele tatt. Noen ganger skjer dette fordi kombinasjonen av PCB -kjernematerialer som brukes ikke er viktig for ytelse; If the overall thickness requirement is met, the end user may not care about the thickness or type of each layer.

Men andre ganger er ytelsen viktigere og tykkelsen må kontrolleres tett for optimal ytelse. 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.

Problemer PCB -designere må vurdere

Det hjelper designere med å forstå materialene som er tilgjengelige og ofte brukte, slik at de kan bruke passende designregler for å bygge PCBS raskt og riktig. Det som følger er en kort beskrivelse av hvilke materialtyper produsenter foretrekker å bruke, og hva de kan trenge for å rotere arbeidet raskt uten å forsinke prosjektet.

Forstå PCB -laminatkostnad og inventar

Det er viktig å forstå at PCB -laminatmaterialer selges og fungerer i et “system”, og at kjernematerialet og prepreg som beholdes av produsenten for umiddelbar bruk, vanligvis er fra det samme systemet. 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. I tillegg til kjennskap og repeterbarhet, er det andre grunner til å lagre et begrenset antall laminattyper.

Prepreg og indre kjernesystemer er formulert for å fungere sammen, men fungerer kanskje ikke riktig når de brukes i kombinasjon med andre produkter. 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. Hybridsystemer tar deg med til ukjent territorium, hvor oppførselen til materialer (velkjent når den brukes som homogene systemer) ikke lenger kan tas for gitt. 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.

En annen grunn til å beholde en smal materialbeholdning er de høye kostnadene ved UL -sertifisering, så det er vanlig i PCB -industrien å begrense antall sertifiseringer til et relativt lite utvalg av materialer. Manufacturers will often agree to make products on laminate without standard stock, but be aware that they cannot provide UL certification through QC documentation. Dette er et godt valg for ikke-UL-design hvis det er avslørt og avtalt på forhånd og produsenten er kjent med behandlingskravene til det aktuelle lamineringssystemet. 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

Nå som disse fakta er åpen, er det to andre ting du må vite før du hopper i design. For det første er det best å spesifisere laminater i henhold til bransjespesifikasjon IPC-4101D og ikke nevne spesifikke produkter som ikke alle kan lagre.

Secondly, it is easiest to construct multiple layers using the “foil” construction method. Foliekonstruksjon betyr at topp- og bunnlaget (ytre) er laget av et enkelt stykke kobberfolie og laminert til de resterende lagene med prepreg. Selv om det kan virke intuitivt å bygge et 8-lags PCB med fire dobbeltsidige kjerner, er det å foretrekke å bruke folie eksternt først, og deretter tre kjerner for L2-L3, L4-L5 og L6-L7. Med andre ord, planlegg å designe en flerlagsbunke slik at antall kjerner er som følger: (totalt antall lag minus 2) delt på 2. Deretter er det nyttig å vite noe om kjerneegenskaper. Dem selv.

Kjernen leveres i et herdet stykke FR4 med kobberbelagt på begge sider. Kjerner har et bredt spekter av tykkelser, og mer vanlige størrelser lagres vanligvis i større beholdninger. Dette er tykkelsene du må huske på, spesielt når du trenger å bestille produkter for rask behandling, slik at du ikke sløser med leveringstiden til bestillingen og venter på at ikke-standardiserte materialer kommer fra distributøren.

Vanlig jernkjerne og tykkelse av kobber

Kjernene som oftest brukes til å konstruere 0.062 “tykke flerlag er 0.005”, 0.008 “, 0.014”, 0.021, 0.028 “og 0.039”. Inventar på 0.047 “er også vanlig, da den noen ganger brukes til å bygge 2-lags brett. Den andre kjernen som alltid vil bli lagret er 0.059 tommer, fordi den brukes til å produsere to-lags brett som er 2 tommer. Tykke, men kan bare brukes for tykkere multipliseringsplater, for eksempel 0.062 tommer. For denne stillingen begrenser vi omfanget til en kjernedesign med en endelig nominell tykkelse på 0.062 tommer.

Kobbertykkelser varierer fra en halv unse til tre til fire gram, avhengig av den spesifikke produsentens produktblanding, men de fleste aksjer kan være i to gram eller mindre. Husk dette og husk at nesten alle aksjer vil bruke samme kobbervekt på begge sider av kjernen. Prøv å unngå PCB -designkrav som krever forskjellig kobber på hver side, da dette ofte krever et spesialkjøp og kan kreve rushtid (rush levering), noen ganger ikke engang oppfylle distributørens minimumsordre.

For eksempel, hvis du vil bruke 1 oz kobber på et fly og planlegger å bruke H oz signal, kan du vurdere å lage flyet i H oz eller øke signalet til 1 oz for å få kjernen til å bruke begge sider som kobber med vekt. Selvfølgelig kan du bare gjøre dette hvis du fortsatt kan oppfylle de elektriske kravene til designet og ha nok XY -områder til å imøtekomme utvidede regler for sporing/romdesign for å oppfylle minimum 1oz på signallaget. Hvis du kan oppfylle disse betingelsene, er det best å bruke det som en kobbervekt. Ellers må du kanskje vurdere noen få ekstra ledetid.

Forutsatt at du har valgt riktig kjernetykkelse og tilgjengelig kobbervekt, brukes forskjellige kombinasjoner av prepreg -ark for å fastslå de gjenværende dielektriske plasseringene til den totale nødvendige tykkelsen er oppfylt. For design som ikke krever impedanskontroll, kan du overlate prepreg -alternativet til produsenten. De vil bruke den foretrukne “standard” versjonen. På den annen side, hvis du har impedansskrav, angi disse kravene i dokumentasjonen slik at produsenten kan justere mengden prepreg mellom kjerner for å oppfylle de angitte verdiene.

Impedansekontroll

Enten det er nødvendig med impedanskontroll eller ikke, anbefales det ikke at du prøver å dokumentere typen og tykkelsen på prepreg for hvert sted med mindre du er dyktig i denne praksisen.Ofte må slike detaljerte stabler til slutt justeres, slik at de kan forårsake forsinkelser. I stedet kan stabeldiagrammet vise kjernetykkelsen til det indre lagparet og indikere “prepreg -posisjon påkrevd basert på impedans og generelle tykkelseskrav”. This allows manufacturers to create ideal laminations to match your design.

Profilen

En ideell stabel kjerner basert på eksisterende lager er avgjørende for å unngå unødvendige forsinkelser når du bestiller raske svinger med stramme tidslinjer. De fleste PCB -produsenter bruker lignende flerlagsstrukturer basert på samme kjerne som konkurrentene. Med mindre kretskortet er sterkt tilpasset, er det ingen magi eller hemmelig konstruksjon. Derfor er det verdt å gjøre deg kjent med det foretrukne materialet for et bestemt lag og gjøre alt du kan for å designe et kretskort som matcher det. Det vil alltid være unntak for spesifikke designkrav, men generelt er standardmaterialer det beste valget.