如何選擇PCB核心材料 – GREATPCB

admin2026-07-21 01:26:033987

當 印刷電路板 (PCB) 製造商獲得一個 報價請求 查閱 多層設計 如果材料說明缺失或不明確,選擇PCB芯材厚度就會成為問題。有時會出現這種情況是因為芯材的混合比例對最終結果並不重要。只要電路板總厚度符合要求,最終用戶可能並不關心每一層的厚度或類型。但有時,性能更為重要。這時,必須嚴格控制板材的厚度,才能使其發揮最佳性能。如果 PCB設計師 如果文件中清楚列明所有需求,製造商就會知道該使用什麼材料,並能選擇合適的材料。PCB設計師應該考慮什麼了解有哪些材料可用以及哪些材料是常用的,有助於設計人員制定設計規則,從而更快、更準確地完成PCB的製作。以下簡要介紹了製造商常用的材料類型,並解釋了製造商可能需要哪些材料才能快速完成任務,而不會影響專案進度。

了解層壓板的成本和庫存狀況了解PCB層壓材料是作為一個「系統」進行銷售和使用的非常重要。製造商通常會儲備來自同一系統的芯材和預浸料,以便它們能夠立即協同工作。換句話說,一個系統是指構成產品的所有部件,但這些部件在厚度、銅箔重量或預浸料類型上可能有所不同。除了熟悉性和可重複性之外,只儲備有限幾種層壓材料還有其他原因。預浸料和芯材系統是專門配製在一起使用的。它們可能無法與來自不同產品的部件正常工作。例如,您不會將 Isola 370HR 芯材與 Nelco 4000-13 預浸料混用在同一層結構中。它們有時或許可以配合使用,但更多時候則不行。混合使用不同的系統會將您帶入未知領域,在均質系統中表現一致的材料,混合後可能表現截然不同。粗心或缺乏專業知識的材料混合會導致嚴重的故障。因此,除非經過驗證,混合後的材料組合適用於此層結構,否則任何製造商都不會隨意混用。#圖片標題

另一個需要精簡材料庫存的原因是UL認證成本高。 PCB製造商通常只提供有限範圍的認證材料。製造商可以使用他們沒有庫存的層壓板來生產電路板,但請注意,他們無法為這類電路板提供UL認證及品質控製文件。如果您及早告知製造商此需求並與其達成一致,且製造商了解如何處理該層壓板系統,那麼對於非UL認證的設計來說,這種方式是可以接受的。但對於UL認證項目,則需要找到擁有您所需材料的製造商,並根據其庫存進行設計。

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IPC-4101D 和箔結構鑑於以上情況,在開始設計之前,還需要了解兩件事。首先,最好依照業界標準IPC-4101D來指定層壓材料,而不是指定並非所有人都備有庫存的產品名稱。其次,箔片結構是建構多層結構最簡單的方法。箔片結構是指外層(頂層和底層)由單層銅箔製成,並透過預浸料層壓到內層上。用四個雙面芯材製作一個八層PCB看似簡單,但更好的做法是外層使用箔片,然後用三個芯材分別製作L2-L3、L4-L5和L6-L7層。換句話說,多層堆疊的規劃應使芯材數量等於(總層數減2)除以2。接下來,了解一些關於芯材特性的知識會很有幫助。芯材採用雙面鍍銅的全固化FR-4材料製成。芯材厚度範圍廣泛,常用尺寸備有較多庫存。請記住這些厚度規格,尤其是在需要快速交貨時。這有助於避免等待從分銷商訂購非標準材料。常用芯線和銅線厚度在建造厚度為 0.062 英吋的多層膜時,最常用的芯材厚度為 0.005 英吋、0.008 英吋、0.014 英吋、0.021 英吋、0.028 英吋和 0.039 英吋。 0.047 英吋的芯材也很常見,因為它有時也用於建造… 雙層板另一種常用的芯材厚度是 0.059 英寸,因為它常用於製造 0.062 英寸的雙層板,但這種芯材僅適用於更厚的多層板,例如 0.093 英寸。本文中,我們將討論範圍限定在最終標稱厚度為 0.062 英吋的芯材。銅芯厚度從半盎司到三四盎司不等,取決於製造商的產品線。但大多數庫存產品的厚度為兩盎司或更少。請注意,幾乎所有庫存產品在芯材兩側都使用相同重量的銅。盡量避免選擇芯材兩側銅量不同的設計。這類設計通常需要特殊採購,可能需要支付加急費,有時經銷商的最低訂購量也會限制此類訂單。例如,如果您希望平面層使用 1 盎司銅,並計劃在訊號層使用 H 盎司銅,可以考慮將平面層也設定為 H 盎司,或將訊號層銅增加到 1 盎司,以確保磁芯兩面使用相同的銅量。但這僅適用於滿足電氣要求,且電路板面積足夠大,可以加寬走線並調整間距,以滿足訊號層 1 盎司銅的最小要求的情況。如果滿足這些條件,最好在磁芯兩面使用相同的銅量。否則,特殊配送可能需要額外幾天。建構介質堆疊選定適當的磁芯厚度和可用銅量後,即可使用各種預浸料片填充剩餘的介質層,直到達到所需的總厚度。對於不需要阻抗控制的設計,預浸料的選擇可以交給製造商,他們會使用其首選的「標準」版本。另一方面,如果您有阻抗要求,請在文件中註明,以便製造商調整磁芯之間的預浸料用量,從而滿足所需的阻抗值。

阻抗控制無論是否需要阻抗控制,除非您非常清楚如何操作,否則請勿嘗試在文件中標記每個位置的預浸料類型和厚度。通常,如此詳細的堆疊圖需要微調,這可能會造成延誤。相反,請在堆疊圖中標示內部層對的芯材厚度,並註明「根據阻抗和總厚度要求設定預浸料位置」。這樣,製造商就可以根據您的設計創建理想的堆疊圖。 摘要選擇與現有庫存相符的芯材尺寸是避免快速交貨訂單延誤的關鍵。大多數PCB製造商都採用與競爭對手類似的多層結構,基於相同的芯材。除非PCB是高度客製化的,否則並沒有什麼神奇的秘訣。值得了解每種層數的最佳材料,並在設計時盡可能地與之匹配。特殊需求總會有例外,但總的來說,標準材料是最佳選擇。實用筆記和技巧如果您確實需要某種特定的層壓板產品,請在採購文件中註明該需求以及IPC參考編號。請給製造商一些時間確認供貨情況。如果您需要UL認證,請在設計前確認製造商是否有經認證的層壓板庫存。後期更改可能會增加時間和成本。對於需要快速交貨的項目,設計時應考慮常用的芯材厚度和銅芯重量。這樣可以確保使用庫存材料,並縮短交貨週期。如果您不確定阻抗,請描述目標阻抗以及訊號走線的層對分配。讓製造商選擇符合阻抗和整體厚度要求的預浸料。避免要求同一根線芯兩面使用不同重量的銅線。詢問製造商是否有現貨,或是否需要特別訂購。如果必須混用不同的產品系統,請務必先進行測試。在下單生產前,請務必驗證組件組合是否可行。許多故障都是由於未經測試就將不同系統的部件混用所造成的。有助於生產的設計路徑在建立多層設計時,請使用清晰的堆疊圖,並包含以下資訊:最終電路板厚度、每對內部線芯厚度、每層銅箔重量(如有必要)、訊號層和保護層,以及關鍵網路的阻抗目標值。請註明預浸料的放置位置將由製造商根據阻抗和總厚度進行設置,除非您是專家,能夠指定確切的預浸料片數和厚度。採用這種方法,製造商可以從庫存中挑選芯材和預浸料,快速生產板材。如果您指定了特定的預浸料類型和厚度,請注意製造商可能需要購買非標材料。這會延緩生產進度並增加成本。為什麼箔片結構有助於鋁箔外層減少了所需的芯材數量,也減少了芯材與預浸料的接觸面數量,從而簡化了層壓工藝。對於許多層數的層壓板來說,鋁箔外層、芯材內層是標準做法。它能減少銅箔平衡和層壓性能方面的意外情況,因此深受許多製造商的青睞。關於品質和重複性使用製造商熟悉的標準系統可以提高可重複性。製造商可以依賴已知的固化程序、壓制週期和測試結果。未知的配方則需要額外的工作和測試。這些工作耗時且耗力,如果您事先沒有同意這些額外步驟,則這些費用可能不在保固範圍內。最後的想法了解常用材料並據此規劃電路板設計的設計師可以加快專案週轉速度,減少意外情況的發生。如果必須使用特殊材料,請儘早與製造商溝通。提供準確的產品數據,並預留時間進行校對。簡而言之,盡可能使您的設計與製造商的現有系統相匹配。如果無法匹配,請做好準備,接受為使電路板符合規格而進行的額外工作。