Laminat KB-6164 i prepreg KB-6064 do kontrolowanych układów wielowarstwowych

KB-6164 to utwardzony laminat pokryty miedzią, natomiast KB-6064 to odpowiadający mu nieutwardzony prepreg używany do łączenia wielowarstwowych konstrukcji PCB. Highleap Electronics zazwyczaj pozyskuje te materiały w ramach zamówienia na gotową płytkę PCB lub PCBA i przetwarza je na gotowy układ warstwowy o kontrolowanej grubości dielektrycznej, miedzi i kontroli.

Laminaty, prepregi i gotowe PCB

Kupujący, który określa jedynie nazwę laminatu, pozostawia bez podjęcia ważnych decyzji: rodzaj szkła, zawartość żywicy , grubość tłoczenia, obróbkę miedzią, rozkład rdzenia i grubość końcową. Highleap rozwiązuje te problemy poprzez udostępnienie laminatu, a nie poprzez zakup zamiennika na hali produkcyjnej.

Jak interpretować oficjalne nieruchomości

Kingboard wymienia KB-6164 jako standardowy materiał FR-4 zgodny z procesem bezołowiowym, o typowych temperaturach Tg 140°C, Td 330°C, całkowitym wydłużeniu osi Z wynoszącym 3.5% i współczynniku rozszerzalności cieplnej CTI 175 V. Wartości te identyfikują klasę materiału i są przydatne do porównania. Nie stanowią one gwarantowanej specyfikacji gotowej płytki.

Nie można pominąć metod testowych

Tg zmienia się w zależności od DSC, TMA lub DMA. Dk i Df zmieniają się w zależności od częstotliwości testów, zawartości żywicy i metody. Dokumentacja zamówienia powinna uwzględniać metodę, gdy wartość ma znaczenie, w przeciwnym razie dwie pozornie sprzeczne karty katalogowe mogą po prostu wykorzystywać różne pomiary.

Wartości materiałów, wartości projektowe i wyniki pomiarów są różne

• Wartość materialna: typowe dane opublikowane przez Kingboard.
• Wartość projektu: numer specyficzny dla konstrukcji, używany przez producenta do modelowania stosu.
• Zmierzony wynik: dane z testu kuponowego lub gotowej płytki.

Częstą przyczyną sporów o impedancję jest mylenie tych poziomów dowodów.

Rdzeń, prepreg, miedź i grubość prasowana

Grubość rdzenia nie jest grubością gotowej płytki PCB

Końcowa grubość jest równa sumie rdzeni, prasowanych prepregów, miedzi i tolerancji procesowych. Gęstość miedzi zmienia przepływ żywicy, dlatego ten sam prepreg może być prasowany inaczej w warstwie płaskiej i rozrzedzonej warstwie sygnałowej.

Rodzaj szkła i zawartość żywicy wpływają na wypełnienie i zachowanie elektryczne

Cienkie szkło może podtrzymywać cienkie dielektryki, natomiast cięższe szkło zapewnia większą grubość i stabilność mechaniczną. Zawartość żywicy decyduje o tym, ile płynu jest dostępnego do wypełnienia wytrawionej miedzi. Wybrana kombinacja musi spełniać wymagania dotyczące grubości, wypełnienia żywicą, dopasowania, wiercalności i impedancji.

Folia miedziana musi być poprawnie podana

Folia początkowa, miedź wykończona i miedź platerowana to różne określenia. W przypadku kontrolowanej impedancji lub cienkich linii, obróbka i profil miedzi mogą mieć znaczenie. Układ warstw powinien identyfikować wykończoną miedź warstwowo i wszelkie zatwierdzone ograniczenia dotyczące profilu miedzi.

W kontekście projektowania wielowarstwowego skorzystaj z przewodnika Highleap dotyczącego układania płytek PCB . Wyjaśnia on, dlaczego przed zamrożeniem układu należy wziąć pod uwagę dostępność materiałów i możliwości produkcyjne.

Przechowywanie, kontrola partii i identyfikowalność

Prepreg jest bardziej wrażliwy na warunki przechowywania i przydatność do użycia niż utwardzony laminat. Temperatura, wilgotność, opakowanie i czas ekspozycji mogą wpływać na przepływ i utwardzanie. Highleap kontroluje odbiór materiału, identyfikację partii i wydanie zgodnie z aktualnymi wytycznymi dostawców i wewnętrznymi wymogami procesowymi.

Nie mieszaj przypadkowo partii prepregu

Różne partie mogą mieć normalne różnice w zawartości żywicy i przepływie. W przypadku wymagających grubości lub impedancji, partia i konstrukcja powinny być kontrolowane. Przeterminowany lub nieprawidłowo przechowywany prepreg nie powinien być używany bez uprzedniej oceny.

Śledzenie powinno odpowiadać ryzyku produktu

Standardowa komisja handlowa może wymagać identyfikacji materiałów i dokumentacji partii. Program regulowany lub o wysokiej niezawodności może wymagać certyfikatów, dokumentacji magazynowej, kontroli wersji stackup i zachowanych kuponów. Zapytanie ofertowe powinno określać wymaganą dokumentację, zamiast zakładać, że każde zamówienie obejmuje ten sam pakiet.

Impedancja i kwalifikacja gotowej płytki

Katalogu Dk nie należy kopiować bezpośrednio do programu do obliczania impedancji. Wybrany rdzeń/prepreg, zawartość żywicy, profil miedzi i wynik prasowania determinują wartość projektową. Highleap może obliczyć szerokość i odstępy ścieżek po wybraniu konstrukcji.

W przypadku konieczności kontroli pomiarowej, rysunek wykonawczy powinien określać docelową impedancję, tolerancję, geometrię próbki oraz oczekiwania dotyczące raportowania. Przewodnik po wymaganiach dotyczących kontrolowanej impedancji zawiera praktyczny format specyfikacji.

Kwalifikacja powinna koncentrować się na gotowej desce

Certyfikat materiałowy potwierdza tożsamość, a nie jakość gotowego otworu ani impedancję. W zależności od produktu, przydatnymi dowodami mogą być: grubość tłoczenia, zgład, test elektryczny, próbka impedancji, lutowalność i wyniki montażu pierwszego egzemplarza.

Przykładowa logika konstrukcji płytki sześciowarstwowej

Płytka sześciowarstwowa może wykorzystywać dwa wzorzyste rdzenie KB-6164, rozdzielone prepregiem KB-6064, z zewnętrzną warstwą miedzi laminowaną wokół podzespołu. Ostateczny wybór zależy od docelowej grubości, impedancji, równowagi miedzi i geometrii wiercenia. Jeśli projekt wymaga odstępu sygnału od płaszczyzny wynoszącego 0.10 mm, producent musi potwierdzić, czy wybrany rodzaj szkła i zawartość żywicy umożliwiają dociśnięcie do tej wartości w całym rzeczywistym wzorze miedzi. Nominalna grubość katalogowa nie stanowi gwarancji zakupu.

Pytania, na które należy odpowiedzieć przed zatwierdzeniem stackupu

• Czy wymienione rodzaje rdzeni i prepregów są obecnie dostępne u sprawdzonego dostawcy?
• Czy grubość tłoczenia opiera się na faktycznej zawartości miedzi czy na ogólnej tabeli?
• Którą wartość Dk zastosowano dla każdej geometrii o kontrolowanej impedancji?
• Czy prepreg zawiera wystarczającą ilość żywicy, aby wypełnić topografię miedzi?
• Czy wartości miedzi wewnętrznej i zewnętrznej podane są dla miedzi gotowej?
• Czy w przypadku zamówień powtarzanych będzie stosowana taka sama konstrukcja, czy też wymagana jest równoważna zasada?

Jak należy postępować w przypadku niedoborów materiałowych

Jeśli żądana grubość rdzenia jest niedostępna, prawidłowa odpowiedź nie stanowi niezarejestrowanego zamiennika. Firma Highleap powinna zaproponować alternatywną konstrukcję, która zachowuje całkowitą grubość, impedancję, miedź, geometrię wiertła i klasę termiczną, a następnie uzyskać akceptację przed wprowadzeniem na rynek. W niektórych przypadkach szerokość ścieżki ulega zmianie; w innych, inna kombinacja prepregów zmienia zawartość żywicy i zachowanie podczas prasowania. Oferta handlowa powinna określać, czy cena zakłada określoną konstrukcję, czy dopuszcza zatwierdzony ekwiwalent.

Produkty dostarczane w ramach zamówienia inżynieryjnego opartego na materiałach

W zależności od zakresu projektu, kupujący może otrzymać wstępny stackup, ostateczną wersję konstrukcji, tabelę impedancji, dokumentację partii materiałów, zgład, potwierdzenie badań elektrycznych oraz kopię certyfikatu. Są to gotowe produkty. Same certyfikaty surowego laminatu nie dowodzą, że płytka została prawidłowo sprasowana, nawiercona i pokryta powłoką.

Pozyskiwanie surowców a gotowych PCB

Standardową usługą Highleap jest dostarczanie gotowych płytek PCB lub PCBA, a nie odsprzedaż pojedynczych arkuszy laminatu. Pozwala to na kontrolę nad pozyskiwaniem materiałów, układaniem warstw, laminowaniem, wierceniem, powlekaniem, wykończeniem i kontrolą w ramach jednego procesu produkcyjnego.

Kiedy pozyskiwanie surowców stwarza ryzyko

Kupujący może znaleźć właściwy numer części, ale nadal wybrać niewłaściwą grubość rdzenia, formę miedzi lub prepreg. Odbiorca może również nie mieć gotowej receptury na prasę. Zaopatrzenie w gotowe płytki PCB nakłada odpowiedzialność za wykonalność konstrukcji na producenta PCB.

Zatwierdzone odpowiedniki

Ekwiwalent musi odpowiadać klasie materiału, właściwościom termicznym, współczynnikowi CTI, dostępności konstrukcji, certyfikatom i wymaganiom klienta. Sformułowanie „lub odpowiednik FR-4” jest zbyt szerokie w przypadku kontrolowanego produktu powtarzalnego. Jeśli zamiennik jest dozwolony, należy określić proces zatwierdzania.

Jak ocenić proponowaną przez producenta strukturę warstw

Propozycja powinna być wewnętrznie spójna: wymienione rdzenie i prepregi muszą zwiększać grubość docelową, wartości miedzi muszą rozróżniać miedź bazową od gotowej, ścieżki impedancji muszą być zgodne z zasadami projektowania, a zawartość żywicy musi być wiarygodna dla wzoru miedzi. Układ warstw, który jedynie kopiuje grubości katalogowe bez podania wartości tłoczonych, nie jest gotowy do produkcji.

Dział zaopatrzenia powinien również sprawdzić, czy nazwa materiału pojawia się w dokumentacji produkcyjnej i czy rysunek określa równoważną politykę. Jeśli materiał ma kluczowe znaczenie, zatwierdzona konstrukcja powinna być częścią zamówienia, a nie nieformalnym załącznikiem do wiadomości e-mail, który może zostać utracony podczas powtarzania produkcji.

KB-6164 Często zadawane pytania dotyczące materiałów

Jaka jest różnica pomiędzy KB-6164 i KB-6064?

KB-6164 to utwardzony laminat/rdzeń. KB-6064 to dopasowany prepreg używany do łączenia płyt wielowarstwowych.

Czy grubość rdzenia podana w katalogu może być użyta jako grubość gotowego dielektryka?

Grubość rdzenia może być zbliżona do wartości nominalnej, ale gotowy odstęp dielektryczny musi uwzględniać tolerancje miedzi i procesu. Grubość prasowanego prepregu jest jeszcze bardziej zależna od konstrukcji.

Które Dk należy zastosować do pomiaru impedancji?

Użyj wartości projektowej specyficznej dla danej konstrukcji, uzgodnionej z producentem PCB, a następnie zweryfikuj za pomocą kuponu, czy wymagany jest pomiar.

Czy KB-6064 można mieszać z innym systemem laminatów?

Tylko po zatwierdzeniu kwalifikacji hybrydowej. Systemów żywicowych nie należy mieszać w ramach nieudokumentowanego obejścia problemu związanego z zakupem.

Główne odniesienie do materiału: Informacje techniczne dotyczące Kingboard KB-6164/KB-6064. Dane producenta są typowymi wartościami odniesienia; należy korzystać z aktualnej karty katalogowej i zatwierdzonej konstrukcji w celu określenia specyfikacji produkcji.