Selecting PCB core thickness becomes an issue when a คณะกรรมการวงจรพิมพ์ ผู้ผลิต (PCB) ได้รับใบเสนอราคาที่ร้องขอการออกแบบหลายชั้นและข้อกำหนดด้านวัสดุไม่สมบูรณ์หรือไม่ได้ระบุไว้เลย บางครั้งสิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากการรวมกันของวัสดุแกน PCB ที่ใช้ไม่สำคัญสำหรับประสิทธิภาพ If the overall thickness requirement is met, the end user may not care about the thickness or type of each layer.

But at other times, performance is more important and the thickness needs to be tightly controlled for optimal performance. 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.

ประเด็นที่นักออกแบบ PCB ต้องพิจารณา

ช่วยให้นักออกแบบเข้าใจวัสดุที่มีและใช้กันทั่วไป จึงสามารถใช้กฎการออกแบบที่เหมาะสมเพื่อสร้าง PCBS ได้อย่างรวดเร็วและถูกต้อง ต่อไปนี้เป็นคำอธิบายสั้นๆ เกี่ยวกับประเภทวัสดุที่ผู้ผลิตต้องการใช้ และสิ่งที่พวกเขาอาจจำเป็นต้องหมุนเวียนทำงานได้อย่างรวดเร็วโดยไม่ทำให้โครงการของคุณล่าช้า

ทำความเข้าใจต้นทุนและสินค้าคงคลังของลามิเนต PCB

สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจว่าวัสดุลามิเนต PCB จำหน่ายและทำงานใน “ระบบ” และวัสดุหลักและพรีเพกที่ผู้ผลิตเก็บรักษาไว้เพื่อการใช้งานทันทีมักจะมาจากระบบเดียวกัน 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. นอกจากความคุ้นเคยและความสามารถในการทำซ้ำแล้ว ยังมีเหตุผลอื่นๆ อีกในสต็อกลามิเนตในจำนวนที่จำกัด

Prepreg and inner core systems are formulated to work together, but may not work correctly when used in combination with other products. 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. ระบบไฮบริดจะนำคุณไปสู่ดินแดนที่ไม่คุ้นเคย ที่ซึ่งพฤติกรรมของวัสดุ (ที่รู้จักกันดีเมื่อใช้เป็นระบบที่เป็นเนื้อเดียวกัน) จะไม่ถูกมองข้ามอีกต่อไป 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.

อีกเหตุผลหนึ่งที่ทำให้สินค้าคงคลังแคบลงคือใบรับรอง UL ที่มีต้นทุนสูง ดังนั้นจึงเป็นเรื่องปกติในอุตสาหกรรม PCB ที่จะจำกัดจำนวนการรับรองให้เหลือแต่วัสดุที่มีขนาดค่อนข้างเล็ก Manufacturers will often agree to make products on laminate without standard stock, but be aware that they cannot provide UL certification through QC documentation. นี่เป็นทางเลือกที่ดีสำหรับการออกแบบที่ไม่ใช่ UL หากมีการเปิดเผยและตกลงล่วงหน้า และผู้ผลิตคุ้นเคยกับข้อกำหนดในการประมวลผลของระบบการเคลือบที่เป็นปัญหา 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

Now that these facts are out in the open, there are two other things to know before jumping into design. 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. แม้ว่าการสร้าง PCB 8 ชั้นที่มีคอร์สองด้านสี่คอร์อาจดูเหมือนเป็นเรื่องง่าย แต่ควรใช้ฟอยล์ภายนอกก่อน และจากนั้นสามคอร์สำหรับ L2-L3, L4-L5 และ L6-L7 กล่าวอีกนัยหนึ่ง ให้วางแผนออกแบบสแต็กหลายเลเยอร์เพื่อให้จำนวนคอร์เป็นดังนี้ :(จำนวนเลเยอร์ทั้งหมดลบ 2) หารด้วย 2 ต่อไป คุณควรทราบบางอย่างเกี่ยวกับคุณสมบัติหลัก ตัวพวกเขาเอง.

แกนมีให้ใน PIECE ที่บ่มอย่างสมบูรณ์ของ FR4 พร้อมชุบทองแดงทั้งสองด้าน แกนมีความหนาหลากหลาย และขนาดที่ใช้กันทั่วไปมักจะเก็บไว้ในสต็อคที่ใหญ่กว่า นี่คือความหนาที่ต้องคำนึงถึง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อคุณต้องการสั่งซื้อผลิตภัณฑ์ตอบสนองอย่างรวดเร็ว เพื่อไม่ให้เสียเวลาในการรอสินค้าที่ไม่ได้มาตรฐานจากผู้จัดจำหน่าย

แกนเหล็กทั่วไปและความหนาของทองแดง

แกนที่ใช้กันมากที่สุดในการสร้าง 0.062 “มัลติเลเยอร์แบบหนาคือ 0.005″, 0.008″, 0.014″, 0.021, 0.028” และ 0.039 “ Inventory of 0.047 “is also common, as it is sometimes used to build 2-layer boards. แกนอื่นๆ ที่จะเก็บไว้เสมอคือ 0.059 นิ้ว เพราะใช้ในการผลิตแผ่นหนา 2 ชั้นที่มีความหนา 0.062 นิ้ว แต่ใช้ได้เฉพาะแผ่นหนาแบบคูณ เช่น 0.093 นิ้ว สำหรับตำแหน่งนี้ เราจำกัดขอบเขตไว้ที่การออกแบบแกนกลางที่มีความหนาเล็กน้อยสุดท้าย 0.062 นิ้ว

ความหนาของทองแดงมีตั้งแต่ครึ่งออนซ์ถึงสามถึงสี่ออนซ์ ขึ้นอยู่กับส่วนผสมของผลิตภัณฑ์ของผู้ผลิตแต่ละราย แต่สต็อกส่วนใหญ่สามารถอยู่ในสองออนซ์หรือน้อยกว่า จำสิ่งนี้ไว้และจำไว้ว่าหุ้นเกือบทั้งหมดจะใช้น้ำหนักทองแดงเท่ากันทั้งสองด้านของแกนกลาง พยายามหลีกเลี่ยงข้อกำหนดด้านการออกแบบ PCB ที่ต้องใช้ทองแดงที่แตกต่างกันในแต่ละด้าน เนื่องจากบ่อยครั้งต้องมีการซื้อเป็นพิเศษและอาจต้องมีค่าบริการเร่งด่วน (การจัดส่งแบบเร่งด่วน) บางครั้งก็ไม่ถึงขั้นสั่งซื้อขั้นต่ำของผู้จัดจำหน่ายด้วยซ้ำ

For example, if you want to use 1oz of copper on an airplane and plan to use H oz of signal, consider making the airplane in H oz or increasing the signal to 1oz to make the core use both sides like copper with weight. แน่นอน คุณสามารถทำเช่นนี้ได้ก็ต่อเมื่อคุณยังคงมีคุณสมบัติตรงตามข้อกำหนดทางไฟฟ้าของการออกแบบ และมีพื้นที่ XY เพียงพอเพื่อรองรับกฎการออกแบบร่องรอย/พื้นที่ที่กว้างขึ้นเพื่อให้เป็นไปตามขั้นต่ำ 1 ออนซ์ที่เลเยอร์สัญญาณ หากคุณสามารถปฏิบัติตามเงื่อนไขเหล่านี้ได้ ควรใช้เช่นตุ้มน้ำหนักทองแดง Otherwise, you may need to consider a few extra days of lead time.

สมมติว่าคุณได้เลือกความหนาของแกนกลางที่เหมาะสมและน้ำหนักทองแดงที่มีอยู่แล้ว แผ่นพรีเพกหลายชุดจะถูกใช้เพื่อสร้างตำแหน่งไดอิเล็กทริกที่เหลือจนกว่าจะได้ความหนาทั้งหมดตามที่กำหนด สำหรับการออกแบบที่ไม่ต้องการการควบคุมอิมพีแดนซ์ คุณสามารถปล่อยให้ตัวเลือกพรีเพกเป็นหน้าที่ของผู้ผลิต พวกเขาจะใช้เวอร์ชัน “มาตรฐาน” ที่ต้องการ ในทางกลับกัน หากคุณมีข้อกำหนดด้านอิมพีแดนซ์ ให้ระบุข้อกำหนดเหล่านี้ในเอกสารประกอบ เพื่อให้ผู้ผลิตสามารถปรับปริมาณพรีเพกระหว่างคอร์เพื่อให้ตรงตามค่าที่ระบุ

การควบคุมความต้านทาน

ไม่ว่าจำเป็นต้องมีการควบคุมอิมพีแดนซ์หรือไม่ เราไม่แนะนำให้คุณพยายามจัดทำเอกสารประเภทและความหนาของพรีเพกสำหรับแต่ละตำแหน่ง เว้นแต่คุณจะเชี่ยวชาญในการปฏิบัตินี้Often, such detailed stacks eventually need to be adjusted, so they can cause delays. ไดอะแกรมสแตกของคุณสามารถแสดงความหนาแกนของคู่เลเยอร์ภายในและระบุ “ตำแหน่งพรีเพกที่ต้องการตามอิมพีแดนซ์และข้อกำหนดความหนาโดยรวม” This allows manufacturers to create ideal laminations to match your design.

รายละเอียด

กองคอร์ที่เหมาะสมที่สุดตามสต็อกที่มีอยู่เป็นสิ่งสำคัญในการหลีกเลี่ยงความล่าช้าที่ไม่จำเป็นเมื่อสั่งการเลี้ยวด่วนด้วยไทม์ไลน์ที่จำกัด ผู้ผลิต PCB ส่วนใหญ่ใช้โครงสร้างหลายชั้นที่คล้ายคลึงกันโดยยึดตามเคอร์เนลเดียวกันกับคู่แข่ง ไม่มีการสร้างเวทย์มนตร์หรือความลับเว้นแต่ PCB จะถูกปรับแต่งอย่างสูง 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. มักจะมีข้อยกเว้นสำหรับข้อกำหนดการออกแบบที่เฉพาะเจาะจง แต่โดยทั่วไปแล้ว วัสดุมาตรฐานเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด