PCB硬板叠构设计:介层厚度计算
介层厚度的计算是PCB多层板叠构设计时一定要做的重要部分。PCB板厂基本上都有一套计算介层厚度的方法或规则,是结合PP原物料,客户Gerber资料,排版等等信息汇总而成的经验总结,我们姑且称之为方法论。当然,不同PCB板厂之间的具体计算方法,风险防呆定义标准并不完全一致,但方法论的逻辑基本都是相通的。注意:为了利于介层厚度计算方法论的理解,本文只是针对介层厚度部分分享PCB业界常见的计算方法或逻辑,不会对介层厚度合理性及如何调整介层厚度展开进一步讨论。介层厚度相关的基础知识[*]残铜率:PCB板线路制作出来后图形的铜面积与整个PCB板子面积的比值。
- Panel残铜率 - Array/Strip残铜率 - PCS/Unit/Card残铜率 - 介层厚度通常以Panel残铜率为准
[*] 知识补充:
Panel:简称PNL,又称Working Panel,简称WPNL,指PCB板厂投料生产时的排版大小。 Array/Strip:客户设计的连片PCB的名称。 PCS/Unit/Card:客户设计的单片PCB的名称
[*] PP厚度:原物料供应商提供的出厂PP的厚度。
[*] 玻纤厚度:PP中玻纤的厚度。
[*] 100%残铜率PP压合厚度:使用纯铜箔压合而获得的PP压合厚度。
- PP厚度 > 100%残铜率PP压合厚度 > 玻纤厚度- PCB板厂多采用100%残铜率PP压合厚度作为PP起始厚度。- 100%残铜率PP压合厚度需要测试板进行数据收集,进而形成数据库。
[*]介层奶油层Butter coat layer
介层厚度理论计算方法(不一定适用于所有PCB板厂)
[*]介层厚度 = PP厚度 -面铜厚度 × Panel残铜率 -PP压合填胶/PP塞孔消耗的PP厚度- 流胶量(经验值)
[*]介层厚度 = 100%残铜率PP压合厚度 -面铜厚度 × Panel残铜率 - PP压合填胶/PP塞孔消耗的PP厚度 (个人倾向于此种计算方法)
[*]PP压合填胶/塞孔消耗的PP厚度:需要计算所有需要PP压合填胶/PP塞孔的所有孔的体积,然后再转化为厚度。
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[*]PCB板厂的具体计算方法可能存在差异,但基本上来讲,PCB板厂的方法论都是理论与实际相结合而逐步演化/优化,进而形成契合自身产品的一套规则。
[*]介层厚度计算的自动化一直是PCB业界追求的目标。某些PCB大厂已经借助PCB专业软件,如Inplan,将介层厚度计算的方法或规则加入系统后台并完善系统化防呆策略,实现了叠构介层厚度的自动化运算和风险防呆。
[*]案例:介层厚度L1-2和L3-4,假定PP在100%残铜率下压合厚度为70um,L2层铜箔厚度25um,Panel残铜率为60%;L3层铜箔厚度25um,Panel残铜率为70%,PP压合填胶消耗的PP厚度L1-2和L3-4层之间均为2um。请计算L1-2和L3-4层之间的介层厚度是多少?
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[*]计算结果:
L1-2介层厚度 = 70 - 25 × 40% - 2 = 58 L3-4介层厚度 = 70 - 25 × 30% - 2 = 60.5
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