如何选择PCB核心材料

当印刷电路板（PCB）制造商收到报价要求多层设计并且材料要求不完整或根本不陈述时，选择PCB芯厚度就成为一个问题。有时发生这种情况是因为所使用的PCB核心材料的组合对性能并不重要；如果满足整体厚度要求，则最终用户可能不会关心每层的厚度或类型。

但是在其他时候，性能更为重要，并且需要严格控制厚度以使板发挥最佳性能。如果PCB设计人员在文档中清楚地传达了所有要求，那么制造商将了解要求的内容并相应地设置材料。

 

PCB设计人员需要考虑的问题

它有助于设计人员了解可用的材料和常用材料，因此他们可以使用适当的设计规则来快速，正确地构建PCB。接下来是对制造商喜欢使用哪些材料类型的简要说明，以及他们可能需要哪些材料以进行快速轮换工作，从而不会延迟您的项目。

 

了解PCB层压板成本和库存

重要的是要理解，PCB层压板材料是按“系统”出售并在“系统”中工作的，并且制造商保留以供立即使用的芯材和预浸料通常都来自同一系统。换句话说，构成元素是一种特定产品的所有部分，但有一些变化，例如厚度，铜重量和预浸料样式。除了熟悉度和可重复性外，还有一些其他原因可以库存有限数量的层压板类型。

预浸料和内芯系统经配制可共同工作，但与其他产品结合使用时不一定会正确工作。例如，不会在与Nelco 4000-13预浸料相同的堆叠中使用Isola 370HR芯材。他们有可能在某些情况下一起工作，但更有可能他们不会。混合系统将您带入未知领域，在该领域中，材料的行为（当用作均质系统时众所周知）不再被视为理所当然。粗心或不知情的混合和匹配材料类型会导致严重的故障，因此除非事实证明该类型适用于“混合”堆垛，否则没有制造商会进行混合和匹配。

保持狭窄的材料库存的另一个原因是UL认证的成本很高，因此在PCB行业中通常将认证的数量限制在相对较少的材料选择范围内。制造商通常会同意在没有标准库存的层压板上制造产品，但要注意的是，他们无法通过QC文档提供UL认证。如果提前公开并达成一致意见，并且制造商熟悉所讨论的层压系统的加工要求，那么这对于非UL设计是很好的选择。对于UL工作，最好找出您选择的制造商库存并设计与之匹配的电路板。

IPC-4101D和箔结构

既然这些事实都是公开的，那么在跳入设计之前还需要了解另外两件事。首先，最好是根据行业规范IPC-4101D来指定层压板，而不要命名不是每个人都可以库存的特定产品。

其次，使用“箔”构造方法最容易构造多层。箔结构意味着顶层和底层（外部）由一片铜箔制成，并用预浸料层压到其余层。虽然看起来很直观，可以用四个双面核心构建一个8层PCB，但更可取的是先在外部使用箔，然后再对L2-L3，L4-L5和L6-L7使用三个核心。换句话说，计划设计多层堆叠，以使芯数如下：（层总数减去2）除以2。接下来，了解有关芯特性的一些知识很有用。他们自己。

铁芯以一片完全固化的FR4的形式提供，两侧均镀有铜。磁芯的厚度范围很广，更常用的尺寸通常以更大的库存量来存放。这些是您要牢记的厚度，尤其是当您需要订购快速周转的产品时，这样就不会浪费订单的交货时间，以等待非标准材料从分销商到达。

 

常见的铁芯和铜厚度

最常用于构造0.062英寸厚的多层的芯厚度为0.005英寸，0.008英寸，0.014英寸，0.021、0.028英寸和0.039英寸。0.047”的库存也很常见，因为它有时用于构建2层板。总是将要存放的另一个芯是0.059英寸，因为它用于生产0.062英寸厚的2层板，但只能用于较厚的多层，例如0.093英寸。就此职位而言，我们将范围限制为适用于最终标称厚度为0.062英寸设计的铁芯。

铜的厚度范围从半盎司到3到4盎司不等，具体取决于特定制造商的产品组合，但大多数库存可能在2盎司或更小。请记住这一点，并记住几乎所有的库存都将在铁心的两侧使用相同的铜重量。尽量避免将PCB的设计要求在每一侧都需要不同的铜，因为通常这需要特殊购买，可能需要加急费（加急交付），有时甚至不能满足分销商的最低订购量。

例如，如果您想在飞机上使用1oz的铜，并计划使用H盎司的信号，请考虑使飞机在H盎司或将信号增加到1oz，以使磁芯像铜一样使用两侧都有重量。当然，只有在您仍然能够满足设计的电气要求并且有足够的XY区域来容纳加宽的迹线/空间设计规则以在信号层上满足1oz最小值时，您才能执行此操作。如果您能够满足这些条件，则最好像铜砝码一样使用。否则，您可能需要考虑几天的额外交货时间。

假设您已选择合适的铁心厚度和可用的铜重量，则使用各种预浸料片组合来建立剩余的电介质位置，直到满足所需的总厚度要求为止。对于不需要阻抗控制的设计，您可以将预浸料的选择权留给制造商。他们将使用其首选的“标准”版本。另一方面，如果您确实有阻抗要求，请在文档中说明这些要求，以便制造商可以调整芯之间的预浸料量以满足规定值。

 

阻抗控制

无论是否需要阻抗控制，不建议您尝试在文档中标出每个位置的预浸料类型和厚度，除非您精通此操作。通常，如此详细的堆叠最终需要调整，因此它们可能会导致延迟。取而代之的是，您的堆叠图可以显示内部层对的芯部厚度，并注明“根据阻抗和整体厚度要求所需的预浸料坯位置”。这使制造商可以创建理想的叠层，以匹配您的设计。

 

概要

基于现有库存的内核的理想堆叠对于避免在订购时间紧迫的快速转弯时避免不必要的延迟至关重要。大多数PCB制造商都使用与其竞争对手基于相同内核的相似多层结构。除非PCB高度定制，否则没有魔术或秘密构造。因此，值得熟悉特定层数首选的材料，并尽一切努力设计与之匹配的PCB。在特殊的设计要求下，总会有例外，但是总的来说，标准材料是最好的选择。