Вибір товщини серцевини друкованої плати стає проблемою, коли a друкована плата (Виробник друкованої плати) отримує цитату з проханням про багатошарову конструкцію, а вимоги до матеріалів є неповними або взагалі не зазначені. Іноді це відбувається тому, що поєднання використаних основних матеріалів друкованої плати не має значення для продуктивності; If the overall thickness requirement is met, the end user may not care about the thickness or type of each layer.

Але в інший час продуктивність важливіша, і для оптимальної роботи товщину потрібно ретельно контролювати. 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.

Питання, які дизайнери друкованих плат повинні розглянути

Це допомагає дизайнерам зрозуміти наявні та загальновживані матеріали, тому вони можуть використовувати відповідні правила проектування для швидкої та правильної побудови PCBS. Нижче наведено короткий опис того, які типи матеріалів воліють використовувати виробники, і що їм може знадобитися для швидкої ротації, не затримуючи ваш проект.

Ознайомтеся з вартістю та запасами ламінату з друкованих плат

Важливо розуміти, що матеріали з ламінату з друкованої плати продаються і працюють у “системі”, а матеріал серцевини та препрег, які зберігаються виробником для негайного використання, зазвичай з однієї системи. 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. Окрім знайомства та повторюваності, існують інші причини для того, щоб зберігати обмежену кількість типів ламінату.

Системи Prepreg та внутрішнього ядра створені для спільної роботи, але можуть не працювати належним чином у поєднанні з іншими продуктами. 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. Гібридні системи переносять вас на незвідану територію, де поведінка матеріалів (добре відомих при використанні як однорідних систем) більше не може сприйматися як належне. 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.

Ще однією причиною вести вузький інвентар матеріалів є висока вартість сертифікації UL, тому в галузі друкованих плат є загальним явищем обмежувати кількість сертифікатів відносно невеликим вибором матеріалів. Manufacturers will often agree to make products on laminate without standard stock, but be aware that they cannot provide UL certification through QC documentation. Це хороший вибір для не-UL конструкцій, якщо він розкривається та узгоджується заздалегідь, і виробник знайомий з вимогами до обробки відповідної системи ламінування. 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

Тепер, коли ці факти є відкритими, перш ніж переходити до дизайну, потрібно знати ще дві речі. По-перше, найкраще вказувати ламінати відповідно до галузевої специфікації IPC-4101D, а не називати конкретні продукти, які не кожен може запасти.

Secondly, it is easiest to construct multiple layers using the “foil” construction method. Конструкція з фольги означає, що верхній і нижній шари (зовнішній) зроблені з єдиного шматка мідної фольги і ламіновані на решту шарів препрегом. Хоча це може здатися інтуїтивно зрозумілим для створення 8-шарової друкованої плати з чотирма двосторонніми ядрами, переважно спочатку використовувати фольгу зовні, а потім три сердечники для L2-L3, L4-L5 та L6-L7. Іншими словами, планується створити багатошаровий стек таким чином, щоб кількість ядер була такою: (загальна кількість шарів мінус 2), поділена на 2. Далі, корисно знати дещо про властивості ядра. Самі.

Ядро поставляється в повністю затверділому ШТУЧКІ FR4 з мідним покриттям з обох сторін. Сердечники мають широкий діапазон товщини, і більш часто використовувані розміри зазвичай зберігаються у більших запасах. Ці товщини слід пам’ятати, особливо коли вам потрібно замовляти продукти швидкого переробки, щоб не витрачати час виконання замовлення в очікуванні надходження нестандартних матеріалів від дистриб’ютора.

Загальна товщина заліза і міді

Ядра, які найчастіше використовуються для побудови 0.062 “товстих багатошарових шарів, складають 0.005”, 0.008 “, 0.014”, 0.021, 0.028 “та 0.039”. Інвентар 0.047 “також поширений, оскільки він іноді використовується для побудови двошарових плит. Інше ядро, яке завжди зберігатиметься,-це 0.059 дюйма, тому що воно використовується для виробництва двошарових дощок розміром 2 дюйма. Для цієї позиції ми обмежуємо сферу застосування базовою конструкцією з кінцевою номінальною товщиною 0.062 дюйма.

Товщина міді коливається від половини унцій до трьох -чотирьох унцій, залежно від асортименту продукції конкретного виробника, але більшість запасів може бути в двох унціях або менше. Майте це на увазі і пам’ятайте, що майже всі запаси будуть використовувати однакову вагу міді по обидві сторони сердечника. Намагайтеся уникати вимог до дизайну друкованої плати, які вимагають різної міді з кожної сторони, оскільки часто це вимагає спеціальної покупки та може вимагати швидкої оплати (швидка доставка), іноді навіть не відповідає мінімальному замовленню дистриб’ютора.

Наприклад, якщо ви хочете використовувати 1 унцію міді на літаку і плануєте використовувати H унцій сигналу, подумайте про те, щоб зробити літак у H унціях або збільшити сигнал до 1 унції, щоб ядро ​​використовувало обидві сторони, як мідь з вагою. Звичайно, ви можете зробити це лише за умови, що ви все ще можете задовольнити електричні вимоги конструкції та мати достатню площу XY для розміщення розширених правил проектування траси/простору, щоб відповідати мінімуму в 1 унції на шарі сигналу. Якщо ви можете відповідати цим умовам, найкраще використовувати його як мідну гирю. В іншому випадку вам може знадобитися розглянути кілька додаткових днів часу виконання.

Якщо припустити, що ви вибрали відповідну товщину серцевини та наявну масу міді, для встановлення залишків діелектриків, що залишилися, доти, поки не буде досягнута загальна товщина, використовуються різні комбінації листів препрегу. Для конструкцій, які не вимагають контролю за опором, можна залишити варіант препрега виробнику. Вони будуть використовувати бажану «стандартну» версію. З іншого боку, якщо у вас є вимоги до опору, зазначте ці вимоги в документації, щоб виробник міг відрегулювати кількість препрегу між серцевинами відповідно до зазначених значень.

Контроль імпедансу

Незалежно від того, потрібен контроль імпедансу чи ні, не рекомендується намагатися документувати тип і товщину препрегу для кожного місця, якщо ви не володієте цією практикою.Часто такі деталізовані стеки з часом потребують коригування, тому вони можуть спричинити затримки. Натомість, на вашій діаграмі стека може відображатися товщина сердечника пари внутрішнього шару та вказуватись на “необхідне положення препрега на основі імпедансу та загальних вимог до товщини”. This allows manufacturers to create ideal laminations to match your design.

Профіль

Ідеальний стек ядер на основі наявних запасів має вирішальне значення, щоб уникнути зайвих затримок при замовленні швидких поворотів з чіткими термінами. Більшість виробників друкованих плат використовують подібні багатошарові структури на основі того ж ядра, що і їх конкуренти. Якщо друкована плата не має особливих налаштувань, немає ніякої магії чи секретної конструкції. 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. Завжди будуть винятки для конкретних вимог до дизайну, але загалом найкращий вибір – стандартні матеріали.