Teknik PCB - Bagaimana untuk memilih bahan utama PCB

Apabila penghasil papan sirkuit cetak (PCB) menerima petikan untuk desain berbilang lapisan dan keperluan bahan tidak lengkap atau tidak dinyatakan sama sekali, pilihan tebal inti PCB menjadi masalah. Kadang-kadang ini berlaku kerana kombinasi bahan utama PCB yang digunakan tidak penting untuk prestasi; jika keperluan keseluruhan tebal dipenuhi, pengguna akhir mungkin tidak peduli tentang tebal atau jenis setiap lapisan.

Tetapi pada masa lain, prestasi lebih penting, dan tebal perlu dikawal secara ketat untuk membuat papan melakukan yang terbaik. Jika penjana PCB jelas berkomunikasi semua keperluan dalam dokumen, maka pembuat akan memahami keperluan dan menetapkan bahan sesuai.

Soalan yang penjana PCB perlu mempertimbangkan

Ia membantu desainer memahami bahan yang tersedia dan bahan yang biasa digunakan, sehingga mereka boleh menggunakan peraturan desain yang sesuai untuk membangun PCB dengan cepat dan betul. Apa yang berikut ialah keterangan singkat jenis bahan-bahan yang penghasil lebih suka menggunakan, dan bahan-bahan yang mereka perlukan untuk kerja putaran cepat tanpa menunda projek and a.

Memahami kos dan inventori laminasi PCB

Ia penting untuk memahami bahan-bahan laminat PCB dijual sebagai "sistem" dan bekerja dalam "sistem", dan bahan-bahan utama dan prepreg yang penghasil menyimpan untuk penggunaan segera biasanya dari sistem yang sama. Dengan kata lain, unsur konstitusi adalah semua bahagian produk tertentu, tetapi dengan beberapa variasi, seperti tebal, berat tembaga, dan gaya prepreg. Selain ketenaran dan kemampuan mengulang, ada sebab lain untuk menyimpan sejumlah yang terbatas jenis laminat.

Sistem prepreg dan inti dibentuk untuk bekerja sama, tetapi ia mungkin tidak berfungsi dengan betul bila digabungkan dengan produk lain. Contohnya, bahan utama Isola 370HR tidak akan digunakan dalam tumpukan yang sama dengan prepreg Nelco 4000-13. Mereka mungkin bekerja sama dalam keadaan tertentu, tetapi lebih mungkin mereka tidak akan. Sistem hibrid membawa anda ke kawasan yang tidak diketahui di mana perilaku bahan (yang diketahui dengan baik apabila digunakan sebagai sistem homogen) tidak lagi dianggap sebagai dibenarkan. Pencampuran dan persamaan jenis bahan tidak berhati-hati atau tidak diketahui boleh menyebabkan kegagalan serius, jadi kecuali ia ternyata jenis yang sesuai untuk stacking "hibrid", tiada pembuat akan campuran dan persamaan.

Alasan lain untuk menyimpan inventori bahan yang sempit adalah biaya tinggi bagi pengesahihan UL, jadi bilangan pengesahihan biasanya terbatas kepada julat relatif kecil pilihan bahan dalam industri PCB. Pembuat biasanya setuju untuk menghasilkan produk pada laminat yang tidak mempunyai inventori piawai, tetapi perlu dikatakan bahawa mereka tidak boleh menyediakan sijil UL melalui dokumen QC. Jika ia dikeluarkan dan disetujui secara awal, dan penghasil biasa dengan keperluan pemprosesan sistem laminasi tersebut, maka ini adalah pilihan yang baik untuk reka bukan UL. Untuk kerja UL, lebih baik untuk mencari inventori pembuat pilihan and a dan merancang papan sirkuit yang sepadan dengannya.

IPC-4101D dan struktur foli

Oleh kerana fakta ini adalah awam, ada dua perkara lain yang anda perlu tahu sebelum melompat ke dalam rancangan. Pertama, lebih baik menentukan laminat menurut spesifikasi industri IPC-4101D, daripada menamakan produk tertentu yang tidak semua orang boleh stok.

Kedua, ia adalah mudah untuk membina lapisan berbilang menggunakan kaedah pembangunan "foil". Struktur foli bermaksud bahawa lapisan atas dan bawah (luar) dibuat dari sepotong foli tembaga dan laminasi ke lapisan yang tersisa dengan prepreg. Walaupun ia kelihatan intuitif bahawa anda boleh membina PCB 8 lapisan dengan empat inti dua sisi, lebih baik untuk menggunakan foil di luar dahulu, dan kemudian menggunakan tiga inti untuk L2-L3, L4-L5, dan L6-L7. Dengan kata lain, merancang untuk merancang tumpukan berbilang lapisan supaya bilangan inti adalah seperti ini: (jumlah lapisan tolak 2) dibahagi dengan 2. Kemudian, ia berguna untuk mengetahui beberapa pengetahuan mengenai ciri-ciri utama. mereka sendiri.

Keras besi disediakan sebagai potongan FR4 yang disembuhkan sepenuhnya, dengan tembaga dilapisi di kedua-dua sisi. Ketebusan inti magnetik sangat luas, dan saiz yang lebih biasa digunakan biasanya disimpan dalam inventori yang lebih besar. Ini adalah kelebihan yang anda perlu ingat, terutama apabila anda perlu memesan produk dengan pusingan cepat, supaya anda tidak membuang-buang masa penghantaran pesanan, menunggu bahan yang tidak piawai untuk tiba dari pengedar.

Keras umum dan tebal tembaga

Ketempatan inti yang paling biasa digunakan untuk membina 0.062 inci tebal pelbagai lapisan adalah 0.005 inci, 0.008 inci, 0.014 inci, 0.021, 0.028 inci, dan 0.039 inci. 0. 047" inventori juga biasa kerana kadang-kadang digunakan untuk membina papan 2 lapisan. inti lain yang sentiasa disimpan ialah 0. 059 inci kerana ia digunakan untuk menghasilkan papan 0. 062 inci tebal 2 lapisan, tetapi ia hanya boleh digunakan untuk papan yang lebih tebal. Untuk kedudukan ini, kita hadapi skop ke desain inti dengan tebal nominal akhir 0. 062 inci.

Ketebusan tembaga berlainan dari setengah ons hingga 3 hingga 4 ons, bergantung pada campuran produk pencipta spesifik, tetapi kebanyakan stok mungkin 2 ons atau kurang. Ingat ini, dan ingat bahawa hampir semua inventori akan menggunakan berat tembaga yang sama di kedua-dua sisi inti. Cuba menghindari keperluan desain PCB yang memerlukan tembaga yang berbeza di setiap sisi, kerana biasanya ini memerlukan pembelian istimewa, mungkin memerlukan bayaran yang pantas (penghantaran yang pantas), dan kadang-kadang tidak dapat memenuhi kuantiti perintah minimum bagi pengedar.

Contohnya, jika anda mahu menggunakan 1oz tembaga di pesawat dan merancang untuk menggunakan Hoz untuk isyarat, sila pertimbangkan membuat pesawat di Hoz atau meningkatkan isyarat kepada 1oz supaya inti digunakan seperti tembaga dengan berat di kedua-dua sisi. Sudah tentu, anda hanya boleh melakukan ini jika anda masih boleh memenuhi keperluan elektrik desain dan mempunyai kawasan XY yang cukup untuk mengakomodasi peraturan desain jejak/ruang terbesar untuk memenuhi minimum 1oz pada lapisan isyarat. Jika anda boleh memenuhi syarat-syarat ini, lebih baik untuk menggunakannya seperti berat tembaga. Jika tidak, anda mungkin perlu mempertimbangkan beberapa hari masa penghantaran tambahan.

Anggap anda telah memilih tebal inti yang sesuai dan berat tembaga yang tersedia, guna berbagai kombinasi prepreg untuk menetapkan lokasi dielektrik yang tersisa sehingga keperluan keseluruhan tebal yang diperlukan telah dipenuhi. Untuk desain yang tidak memerlukan kawalan impedance, anda boleh meninggalkan pilihan prepreg kepada penghasil. Mereka akan menggunakan versi "piawai" yang mereka suka. Di sisi lain, jika anda mempunyai keperluan impedance, sila nyatakan keperluan ini dalam dokumen supaya pembuat boleh menyesuaikan jumlah prepreg diantara inti untuk memenuhi nilai yang dinyatakan.

Kawalan kemudahan

Walaupun kawalan impedance diperlukan, tidak disarankan anda mencuba menandai jenis dan tebal prepreg pada setiap lokasi dalam dokumen, kecuali anda berkuasa dalam operasi ini. Biasanya, tumpuan terperinci ini akhirnya perlu disesuaikan, sehingga ia boleh menyebabkan lambat. Sebaliknya, diagram tumpuan anda boleh menunjukkan tebal inti pasangan lapisan dalaman, dan menunjukkan "posisi prepreg diperlukan berdasarkan keperluan impedance dan keseluruhan tebal". Ini membenarkan pembuat untuk mencipta tumpukan ideal untuk sepadan dengan rancangan anda.

ringkasan

Penumpulan utama inti berdasarkan inventori yang wujud adalah penting untuk menghindari lambat yang tidak diperlukan semasa pusingan pantas dimana masa pengaturan ketat. Kebanyakan penghasil PCB menggunakan struktur berbilang lapisan yang sama berdasarkan inti yang sama dengan pesaing mereka. Kecuali PCB telah disesuaikan, tiada sihir atau pembangunan rahsia. Oleh itu, ia berharga untuk menjadi familiar dengan bahan yang disukai untuk sejumlah lapisan tertentu dan membuat setiap usaha untuk merancang PCB yang sepadan dengannya. Di bawah keperluan desain khas, akan sentiasa ada pengecualian, tetapi secara umum, bahan piawai adalah pilihan terbaik.