Wybór grubości rdzenia PCB staje się problemem, gdy a Płytka drukowana (PCB) otrzymuje wycenę z prośbą o wykonanie projektu wielowarstwowego, a wymagania materiałowe są niekompletne lub w ogóle nie zostały określone. Czasami dzieje się tak, ponieważ kombinacja użytych materiałów rdzenia PCB nie jest ważna dla wydajności; If the overall thickness requirement is met, the end user may not care about the thickness or type of each layer.

Ale w innych przypadkach wydajność jest ważniejsza, a grubość musi być ściśle kontrolowana w celu uzyskania optymalnej wydajności. 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.

Kwestie, które projektanci PCB muszą wziąć pod uwagę

Pomaga projektantom zrozumieć dostępne i powszechnie używane materiały, dzięki czemu mogą korzystać z odpowiednich zasad projektowych, aby szybko i poprawnie budować PCB. Poniżej znajduje się krótki opis rodzajów materiałów preferowanych przez producentów oraz tego, czego mogą potrzebować do szybkiej rotacji pracy bez opóźniania projektu.

Zrozum koszt i zapasy laminatu PCB

Ważne jest, aby zrozumieć, że laminaty PCB są sprzedawane i pracują w „systemie” oraz że materiał rdzenia i prepreg zachowane przez producenta do natychmiastowego użycia pochodzą zwykle z tego samego systemu. 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. Oprócz znajomości i powtarzalności istnieją inne powody, aby magazynować ograniczoną liczbę rodzajów laminatów.

Prepreg i systemy rdzenia wewnętrznego są opracowane do współpracy, ale mogą nie działać poprawnie w połączeniu z innymi produktami. 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. Systemy hybrydowe zabierają Cię na niezbadane terytorium, gdzie zachowanie materiałów (dobrze znane, gdy są używane jako systemy jednorodne) nie może być już traktowane jako oczywiste. 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.

Innym powodem utrzymywania wąskich zapasów materiałów jest wysoki koszt certyfikacji UL, dlatego w branży PCB często ogranicza się liczbę certyfikatów do stosunkowo niewielkiego wyboru materiałów. Manufacturers will often agree to make products on laminate without standard stock, but be aware that they cannot provide UL certification through QC documentation. Jest to dobry wybór w przypadku projektów innych niż UL, jeśli zostanie to ujawnione i uzgodnione z wyprzedzeniem, a producent jest zaznajomiony z wymaganiami dotyczącymi przetwarzania danego systemu laminowania. 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

Teraz, gdy te fakty zostały ujawnione, przed przystąpieniem do projektowania należy wiedzieć dwie inne rzeczy. First, it is best to specify laminates according to industry specification IPC-4101D and not to name specific products that not everyone can stock.

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. Chociaż zbudowanie 8-warstwowej płytki PCB z czterema dwustronnymi rdzeniami może wydawać się intuicyjne, lepiej jest najpierw zastosować folię zewnętrzną, a następnie trzy rdzenie dla L2-L3, L4-L5 i L6-L7. Innymi słowy, zaplanuj zaprojektowanie wielowarstwowego stosu tak, aby liczba rdzeni była następująca :(całkowita liczba warstw minus 2) podzielona przez 2. Następnie warto wiedzieć coś o podstawowych właściwościach. Sami.

Rdzeń jest dostarczany w postaci w pełni utwardzonego CZĘŚCI FR4 z obustronnie miedziowaną powłoką. Rdzenie mają szeroki zakres grubości, a częściej używane rozmiary są zwykle przechowywane w większych magazynach. O tych grubościach należy pamiętać, zwłaszcza gdy trzeba zamówić produkty z szybkim terminem realizacji, aby nie tracić czasu realizacji zamówienia, czekając na dostawę niestandardowych materiałów od dystrybutora.

Wspólny rdzeń żelazny i grubość miedzi

Rdzenie najczęściej używane do konstruowania 0.062″ grubych warstw wielowarstwowych to 0.005″, 0.008″, 0.014″, 0.021, 0.028″ i 0.039″. Inventory of 0.047 “is also common, as it is sometimes used to build 2-layer boards. Drugi rdzeń, który zawsze będzie przechowywany, to 0.059 cala, ponieważ jest używany do produkcji płyt dwuwarstwowych o grubości 2 cala, ale można go używać tylko do grubszych płyt wielowarstwowych, takich jak 0.062 cala. W tej pozycji ograniczamy zakres do projektu rdzenia o końcowej grubości nominalnej 0.062 cala.

Grubość miedzi waha się od pół uncji do trzech do czterech uncji, w zależności od asortymentu konkretnego producenta, ale większość zapasów może mieć dwie uncje lub mniej. Pamiętaj o tym i pamiętaj, że prawie wszystkie zapasy będą używać tej samej masy miedzi po obu stronach rdzenia. Staraj się unikać wymagań projektowych PCB, które wymagają różnej miedzi z każdej strony, ponieważ często wymaga to specjalnego zakupu i może wymagać pośpiechu (szybka dostawa), czasami nawet nie spełniając minimalnego zamówienia dystrybutora.

Na przykład, jeśli chcesz użyć 1 uncji miedzi w samolocie i planujesz użyć Hz sygnału, rozważ ustawienie samolotu w Hz lub zwiększenie sygnału do 1 uncji, aby rdzeń używał obu stron jak miedź z wagą. Oczywiście możesz to zrobić tylko wtedy, gdy nadal możesz spełnić wymagania elektryczne projektu i masz wystarczająco dużo obszarów XY, aby pomieścić rozszerzone zasady projektowania śladów/przestrzeni, aby spełnić minimum 1 uncji w warstwie sygnału. Jeśli możesz spełnić te warunki, najlepiej używać go jak odważnika miedzianego. Otherwise, you may need to consider a few extra days of lead time.

Zakładając, że wybrałeś odpowiednią grubość rdzenia i dostępną wagę miedzi, różne kombinacje arkuszy prepreg są używane do ustalenia pozostałych lokalizacji dielektrycznych, aż do osiągnięcia całkowitej wymaganej grubości. W przypadku projektów, które nie wymagają kontroli impedancji, opcję prepregu można pozostawić producentowi. Będą korzystać z preferowanej „standardowej” wersji. Z drugiej strony, jeśli masz wymagania dotyczące impedancji, określ te wymagania w dokumentacji, aby producent mógł dostosować ilość prepregu między rdzeniami, aby spełnić określone wartości.

Kontrola impedancji

Niezależnie od tego, czy kontrola impedancji jest wymagana, czy nie, nie zaleca się prób dokumentowania rodzaju i grubości prepregu dla każdej lokalizacji, chyba że jest się biegły w tej praktyce.Często tak szczegółowe stosy muszą w końcu zostać dostosowane, aby mogły powodować opóźnienia. Zamiast tego diagram stosu może pokazywać grubość rdzenia pary warstw wewnętrznych i wskazywać „wymagane położenie prepregu w oparciu o wymagania dotyczące impedancji i całkowitej grubości”. This allows manufacturers to create ideal laminations to match your design.

Profil

Idealny stos rdzeni oparty na istniejącym stanie magazynowym ma kluczowe znaczenie dla uniknięcia niepotrzebnych opóźnień podczas zamawiania szybkich zwrotów w napiętych terminach. Większość producentów PCB używa podobnych struktur wielowarstwowych opartych na tym samym jądrze, co ich konkurenci. O ile płytka PCB nie jest wysoce dostosowana, nie ma magii ani tajnej konstrukcji. 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. Zawsze będą wyjątki od określonych wymagań projektowych, ale ogólnie rzecz biorąc, najlepszym wyborem są standardowe materiały.