Lựa chọn độ dày lõi PCB trở thành một vấn đề khi bảng mạch in (PCB) nhà sản xuất nhận được báo giá yêu cầu thiết kế nhiều lớp và các yêu cầu về vật liệu không đầy đủ hoặc không được nêu rõ. Đôi khi điều này xảy ra vì sự kết hợp của các vật liệu lõi PCB được sử dụng không quan trọng đối với hiệu suất; If the overall thickness requirement is met, the end user may not care about the thickness or type of each layer.

Nhưng vào những thời điểm khác, hiệu suất quan trọng hơn và độ dày cần được kiểm soát chặt chẽ để có hiệu suất tối ưu. 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.

Các vấn đề nhà thiết kế PCB cần xem xét

Nó giúp các nhà thiết kế hiểu các vật liệu có sẵn và thường được sử dụng, do đó họ có thể sử dụng các quy tắc thiết kế thích hợp để xây dựng PCBS một cách nhanh chóng và chính xác. Sau đây là mô tả ngắn gọn về loại vật liệu mà các nhà sản xuất thích sử dụng và những gì họ có thể cần để xoay vòng công việc một cách nhanh chóng mà không làm chậm trễ dự án của bạn.

Hiểu chi phí và hàng tồn kho của PCB laminate

Điều quan trọng là phải hiểu rằng vật liệu laminate PCB được bán và hoạt động trong một “hệ thống” và vật liệu cốt lõi và chất sơ chế được nhà sản xuất giữ lại để sử dụng ngay lập tức thường là từ cùng một hệ thống. 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. Ngoài sự quen thuộc và khả năng lặp lại, có những lý do khác để dự trữ một số lượng hạn chế các loại laminate.

Hệ thống lõi bên trong và lõi bên trong được pha chế để hoạt động cùng nhau, nhưng có thể không hoạt động chính xác khi được sử dụng kết hợp với các sản phẩm khác. Ví dụ: vật liệu lõi Isola 370HR sẽ không được sử dụng trong cùng một ngăn xếp với prereg Nelco 4000-13. It’s possible they’ll work together in some situations, but more likely they won’t. Hệ thống kết hợp đưa bạn vào lãnh thổ chưa được khám phá, nơi hành vi của vật liệu (được biết đến khi được sử dụng làm hệ thống đồng nhất) không còn được coi là điều hiển nhiên. 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.

Một lý do khác để giữ một kho nguyên vật liệu hạn hẹp là chi phí chứng nhận UL cao, vì vậy thông thường trong ngành công nghiệp PCB giới hạn số lượng chứng chỉ cho một lựa chọn nguyên liệu tương đối nhỏ. Manufacturers will often agree to make products on laminate without standard stock, but be aware that they cannot provide UL certification through QC documentation. Đây là một lựa chọn tốt cho các thiết kế không phải UL nếu nó được tiết lộ và đồng ý trước và nhà sản xuất đã quen thuộc với các yêu cầu xử lý của hệ thống cán được đề cập. 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

Bây giờ những sự thật này đã được công khai, có hai điều khác cần biết trước khi bắt tay vào thiết kế. Đầu tiên, tốt nhất là chỉ định các tấm theo đặc điểm kỹ thuật ngành IPC-4101D và không nêu tên các sản phẩm cụ thể mà không phải ai cũng có thể dự trữ.

Secondly, it is easiest to construct multiple layers using the “foil” construction method. Cấu tạo bằng lá có nghĩa là lớp trên cùng và lớp dưới cùng (bên ngoài) được làm từ một miếng lá đồng và được dát mỏng lên các lớp còn lại bằng prereg. Mặc dù có vẻ trực quan khi xây dựng một PCB 8 lớp với bốn lõi hai mặt, trước tiên bạn nên sử dụng giấy bạc bên ngoài, sau đó là ba lõi cho L2-L3, L4-L5 và L6-L7. Nói cách khác, hãy lên kế hoạch thiết kế một ngăn xếp nhiều lớp sao cho số lõi như sau: (tổng số lớp trừ đi 2) chia cho 2. Tiếp theo, sẽ rất hữu ích nếu biết một số điều về các thuộc tính cốt lõi. Chúng tôi.

Lõi được cung cấp dưới dạng MẢNH FR4 được bảo dưỡng hoàn toàn với đồng mạ ở cả hai mặt. Lõi có nhiều độ dày và kích thước được sử dụng phổ biến hơn thường được lưu trữ trong các kho lớn hơn. Đây là những độ dày cần lưu ý, đặc biệt khi bạn cần đặt hàng quay vòng nhanh để không mất thời gian chờ đợi nguyên liệu không đạt tiêu chuẩn từ nhà phân phối.

Lõi sắt chung và độ dày đồng

Các lõi thường được sử dụng nhất để tạo ra 0.062 “nhiều lớp dày là 0.005”, 0.008 “, 0.014”, 0.021, 0.028 “và 0.039”. Tồn kho 0.047 “cũng phổ biến, vì nó đôi khi được sử dụng để đóng ván 2 lớp. Lõi còn lại sẽ luôn được lưu trữ là 0.059 inch, vì nó được sử dụng để sản xuất bảng 2 lớp dày 0.062 inch, nhưng chỉ có thể được sử dụng cho bảng nhân dày hơn, chẳng hạn như 0.093 inch. Đối với vị trí này, chúng tôi giới hạn phạm vi đối với thiết kế lõi với độ dày danh nghĩa cuối cùng là 0.062 inch.

Độ dày đồng dao động từ nửa ounce đến ba đến bốn ounce, tùy thuộc vào hỗn hợp sản phẩm của nhà sản xuất cụ thể, nhưng hầu hết các kho dự trữ có thể từ hai ounce trở xuống. Hãy ghi nhớ điều này và nhớ rằng hầu hết tất cả các cổ phiếu sẽ sử dụng cùng một trọng lượng đồng trên cả hai mặt của lõi. Cố gắng tránh các yêu cầu thiết kế PCB yêu cầu đồng khác nhau ở mỗi bên, vì điều này thường yêu cầu mua đặc biệt và có thể yêu cầu tính phí gấp (giao hàng gấp), đôi khi thậm chí không đáp ứng được đơn đặt hàng tối thiểu của nhà phân phối.

Ví dụ: nếu bạn muốn sử dụng 1 oz đồng trên máy bay và dự định sử dụng H oz tín hiệu, hãy cân nhắc chế tạo máy bay ở H oz hoặc tăng tín hiệu lên 1 oz để làm cho lõi sử dụng cả hai mặt như đồng có trọng lượng. Tất nhiên, bạn chỉ có thể làm điều này nếu bạn vẫn có thể đáp ứng các yêu cầu về điện của thiết kế và có đủ diện tích XY để đáp ứng các quy tắc thiết kế dấu vết / không gian mở rộng để đáp ứng mức tối thiểu 1oz ở lớp tín hiệu. Nếu đáp ứng được những điều kiện này thì tốt nhất bạn nên sử dụng nó như một quả cân đồng. Nếu không, bạn có thể cần phải xem xét thêm một vài ngày thời gian dẫn.

Giả sử rằng bạn đã chọn độ dày lõi thích hợp và trọng lượng đồng có sẵn, các kết hợp khác nhau của các tấm prereg được sử dụng để thiết lập các vị trí điện môi còn lại cho đến khi đáp ứng được tổng độ dày cần thiết. Đối với các thiết kế không yêu cầu kiểm soát trở kháng, bạn có thể để nhà sản xuất tùy chọn prereg. Họ sẽ sử dụng phiên bản “tiêu chuẩn” ưa thích của họ. Mặt khác, nếu bạn có yêu cầu về trở kháng, hãy nêu các yêu cầu này trong tài liệu để nhà sản xuất có thể điều chỉnh lượng prereg giữa các lõi để đáp ứng các giá trị được chỉ định.

Kiểm soát trở kháng

Cho dù có yêu cầu kiểm soát trở kháng hay không, bạn không nên cố gắng ghi lại loại và độ dày của lớp sơn phủ cho từng vị trí trừ khi bạn thành thạo trong thực hành này.Thông thường, các ngăn xếp chi tiết như vậy cuối cùng cần được điều chỉnh, vì vậy chúng có thể gây ra sự chậm trễ. Thay vào đó, sơ đồ ngăn xếp của bạn có thể hiển thị độ dày lõi của cặp lớp bên trong và cho biết “vị trí cần tẩm sẵn dựa trên yêu cầu về trở kháng và độ dày tổng thể”. This allows manufacturers to create ideal laminations to match your design.

Hồ sơ

Một ngăn xếp lõi lý tưởng dựa trên kho hiện có là rất quan trọng để tránh sự chậm trễ không cần thiết khi đặt hàng lượt nhanh với thời hạn chặt chẽ. Hầu hết các nhà sản xuất PCB đều sử dụng cấu trúc đa lớp tương tự dựa trên cùng một nhân với các đối thủ cạnh tranh của họ. Trừ khi PCB được tùy chỉnh cao, không có phép thuật hoặc cấu trúc bí mật nào. Do đó, bạn nên tự làm quen với vật liệu ưa thích cho một lớp cụ thể và cố gắng thiết kế PCB phù hợp với nó. Sẽ luôn có những trường hợp ngoại lệ đối với các yêu cầu thiết kế cụ thể, nhưng nhìn chung, vật liệu tiêu chuẩn là sự lựa chọn tốt nhất.