PCB-dikte:

Spring naar: Wat is standaarddikte voor PCB's? | Ontwerpfactoren die van invloed zijn op de PCB-dikte | Fabricagefactoren die van invloed zijn op de PCB-dikte | 3 factoren om te overwegen bij het kiezen van PCB-dikte | Vraag een gratis offerte aan

Bij het verwijzen naar afmetingen voor productietoepassingen zijn normen essentieel om te begrijpen en mee te werken. Dit geldt met name voor printplaten. Hoewel er geen officiële norm is voor de dikte van PCB's, hebben bepaalde maten de voorkeur en worden deze vaak gebruikt door productiebedrijven. Deze voorkeursdiktes worden sterk aanbevolen om het ontwerp te vereenvoudigen, productieapparatuur effectief te benutten en de kosten te minimaliseren. De dikte van de printplaat kan echter variëren, en veel ontwerpers kunnen ervoor kiezen om de dikte van de printplaat aan te passen voor specifieke ontwerp- en fabricagedoeleinden. Hier bekijken we wat "standaard" PCB-dikte betekent en hoe u de PCB-dikte voor uw volgende project kunt bepalen.

Wat is de standaard PCB-dikte?

De standaard basisdikte van MCL is 0,062 inch of 1/16 inch, met een tolerantie van 10%. Dit is een veel voorkomende PCB-dikte en wordt doorgaans als de industriestandaard beschouwd. De reden hiervoor is dat 1/16 inch de maat was van bakelieten platen die in de begindagen van de PCB-fabricage werden vervaardigd. Hoewel deze dikte de meest voorkomende is, zijn er andere veel voorkomende diktes bij de productie van PCB's.

Naast kaarten van 0,062 inch worden vaak kaarten van 0,031 inch en 0,093 inch gebruikt, die voldoen aan de behoeften van robuustere of meerlaagse kaarten. Planken kunnen andere diktes hebben, zowel binnen als buiten dit bereik, maar dit worden beschouwd als de meest voorkomende diktes.

11 factoren die van invloed zijn op de PCB-dikte

Hoewel het belangrijk is om de diktes van de industriestandaard te kennen, kunnen veel factoren een aangepast bord noodzakelijk maken. Afhankelijk van deze ontwerp- en fabricagefactoren, moet uw bord mogelijk een niet-standaard dikte hebben. Twee hoofdgroepen van factoren beïnvloeden de dikte van PCB's:ontwerpfactoren en fabricagefactoren. We behandelen deze factoren hieronder in meer detail en helpen u te bepalen hoe u een PCB-dikte voor uw project kiest.

Ontwerpfactoren die van invloed zijn op de PCB-dikte

Tijdens de PCB-ontwerpfase wordt rekening gehouden met ontwerpfactoren. Deze factoren zijn meestal gericht op de functionaliteit en het doel van het bord, in plaats van praktische overwegingen die nodig zijn tijdens de fabricage, hoewel fabricagefactoren hetzelfde gewicht hebben. Enkele van de belangrijkste ontwerpfactoren die van invloed zijn op de dikte van de PCB zijn:

1. Grootte, gewicht en flexibiliteit

Dunnere planken zijn lichter en flexibeler dan hun dikkere tegenhangers, maar breken gemakkelijker door brosheid. Hoewel flex-PCB's dun moeten zijn om hun flexibiliteit te bereiken, kunnen toepassingen die geen flexibiliteit vereisen, baat hebben bij een iets dikker bord omwille van de structurele integriteit. Hoewel dikkere boards robuuster zijn, dragen ze ook meer gewicht en nemen ze meer ruimte in beslag in een apparaat. Beide kenmerken kunnen een probleem vormen voor lichtgewicht toepassingen of apparaten met beperkte ruimtelijke capaciteit. De uiteindelijke toepassing van de PCB bepaalt deze factoren, die enkele van de eerste parameters moeten zijn die moeten worden gedefinieerd voordat met het PCB-ontwerp wordt begonnen.

2. Koperdikte

Koperdikte speelt een rol bij de totale dikte van de printplaat. De dikte van de gebruikte koperlaag hangt meestal af van de stroom die door de printplaat moet gaan. De standaard koperdikte is ongeveer 1,4 tot 2,8 mils (1 tot 2 oz), maar deze dikte wordt aangepast aan de unieke vereisten van het bord. Hoe dikker het koper, hoe dikker het bord en hoe duurder het bord zal zijn vanwege materiaalbehoeften en verwerkingsuitdagingen.

3. Bordmaterialen

De werking en levensduur van een PCB zijn afhankelijk van de materiaalkeuze, maar deze keuzes hebben ook invloed op de plaatdikte. Typische plaatfabricage bestaat uit het substraat, laminaat, soldeermasker en zeefdruk. Hiervan zijn het laminaat en de ondergrond de belangrijkste materialen om in overweging te nemen, omdat ze de structuur van de plaat bepalen en een grote invloed hebben op de totale dikte. Het substraat kan bestaan ​​uit papier en epoxyhars, glasweefsel of keramiek, afhankelijk van de noodzakelijke diëlektrische constante. Laminaten daarentegen bestaan ​​uit thermohardende hars en papier- of doeklagen. Zowel laminaten als substraten zijn er in vele opties die de thermische, mechanische en elektrische eigenschappen van een printplaat bepalen, maar ook de totale dikte van de printplaat bepalen.

4. Het aantal PCB-lagen

Het aantal PCB-lagen zal, begrijpelijkerwijs, de dikte van het bord beïnvloeden. Hoewel de dikte van PCB's met 2-6 lagen binnen de standaarddrempel van PCB-dikte kan vallen, is de dikte van PCB's met 8 lagen en hoger mogelijk niet. Hoewel fabrikanten wellicht dunnere PCB-lagen kunnen gebruiken om de standaarddikte te bereiken, wordt dit steeds onpraktischer naarmate het aantal lagen toeneemt. Praktisch gesproken, als uw ontwerp meer lagen nodig heeft, zorg dan voor een grotere PCB-dikte. Als het ontwerp niet meerdere lagen vereist, maar aan bepaalde dikteparameters moet voldoen, is het verminderen van het aantal lagen de beste keuze.

5. Signaaltypes

PCB's dragen een breed scala aan signaaltypes, die de materialen die nodig zijn voor het bord kunnen bepalen en dus de dikte van het bord kunnen beïnvloeden. Een bord dat signalen met een hoog vermogen draagt, heeft bijvoorbeeld dikker koper en bredere sporen nodig, wat betekent dat het aanzienlijk dikker zal zijn dan borden die in een omgeving met laag vermogen werken. Borden met een hoge dichtheid en complexere signalen gebruiken echter meestal lasermicrovia's, dunne sporen en dunne hoogwaardige materialen, dus ze zijn traditioneel dunner dan andere bordtypes.

6. Soorten Via's

PCB-vias leiden sporen door borden in plaats van op hun oppervlak, wat belangrijk is voor het maken van compactere ontwerpen. Er kunnen veel verschillende via-typen worden gebruikt, waaronder:

• Via via
• Micro via
• Blind via
• Begraven via
• Via-in-pad

Het type en de dichtheid van de gebruikte via's zal een factor spelen in hoe dik het bord moet zijn om plaats te bieden. Micro-via's kunnen bijvoorbeeld worden gebruikt op dunnere borden, omdat ze kleiner zijn en bedoeld zijn voor verbindingen met een hoge dichtheid.

7. Bedrijfsomgeving

De dikte van het bord, evenals de materialen waaruit het bestaat, zullen de geleidbaarheid en weerstand van een PCB beïnvloeden, waardoor verschillende diktes wenselijk zijn in verschillende omgevingen. Een dun of flexibel bord is bijvoorbeeld misschien niet de optimale keuze voor ruige werkomgevingen. Ook zijn dikkere kopersporen minder thermisch stabiel bij een hoge stroomsterkte, waardoor ze suboptimaal zijn voor thermisch variabele of hoge stroomomgevingen. De connectoren en componenten op de printplaat zijn ook van cruciaal belang, omdat deze bepaalde materiaal- en prestatie-eisen hebben die verband kunnen houden met de plaatdikte.

Op basis van deze factoren kunnen ontwerpers redelijkerwijs beoordelen of een standaard of aangepaste PCB-dikte het meest wenselijk is. De ontwerpfase eindigt hier echter niet - de fabrikant moet vervolgens betrokken worden om te bespreken waartoe ze in staat zijn en hoe hun mogelijkheden het uiteindelijke PCB-ontwerp kunnen beïnvloeden.

Fabricagefactoren die de dikte van PCB's beïnvloeden

Naast de ontwerpfactoren die spelen, spelen ook de fabricagemogelijkheden een belangrijke rol in het uiteindelijke PCB-ontwerp. inclusief dikte. Enkele productiefactoren waarmee u rekening moet houden, zijn onder meer:

8. Boorgatuitrusting

Terwijl ontwerpers vaak aandacht besteden aan de grootte van het boorgat en de afstand voor prestatiedoelstellingen, voegen de fabricageprocessen van boorgaten een extra laag complexiteit toe. Bij het boren door gaten van elk type, worden fabrikanten beperkt door de dikte van het bord en de diameter en dieptemogelijkheden van freesmachines en lasers. Deze beperking wordt uitgedrukt door een aspectverhouding, dat is de verhouding tussen de diepte van het gat en de boorgatdiameter. Voor standaardboren moeten alle fabrikanten een aspectverhouding van 7:1 kunnen bereiken. Sommige fabrikanten kunnen een grotere beeldverhouding bereiken, maar dit moet met de fabrikant worden besproken voordat het bordontwerp wordt voltooid, en dit komt meestal tegen een hogere prijs. Voor dikkere platen betekent dit dat fabrikanten minder in staat zijn om gaten met een kleine diameter te realiseren.

9. Koperdikte

Kopersporen worden gemaakt met behulp van etsen, wat een van de belangrijkste stappen is bij het vervaardigen van PCB's. Productieprocessen, waaronder etsen of plateren, zijn afhankelijk van de dikte van de interne koperlaag. Om deze reden zullen dikkere koperlagen de maakbaarheid beïnvloeden, wat mogelijk van invloed is op het ontwerp en de kosten van het uiteindelijke PCB-product.

10. Aantal lagen

Zoals eerder besproken, hoe meer lagen op een PCB, hoe moeilijker het is om een ​​standaard dikte te vervaardigen. Hoewel gespecialiseerde fabrikanten misschien in staat zijn om gestapelde PCB's te maken met dunnere lagen voor een specifieke dikte, is deze mogelijkheid niet universeel en gaat vaak gepaard met een sterk verhoogde prijs. Zorg ervoor dat u uw behoeften aan lagen met de fabrikant bespreekt voordat u het ontwerp voltooit om te bepalen wat de mogelijkheden zijn en wat ze kunnen bereiken.

11. Depanelisatiemethode

Een andere fabricagefactor om te overwegen is depanelization. Fabrikanten produceren PCB's in een groot paneel met meerdere borden en scheiden de panelen vervolgens in afzonderlijke borden. De dikte van de plaat is van invloed op de depanelisatiemethoden die kunnen worden gebruikt - dikkere platen moeten mogelijk zorgvuldig worden verwijderd met behulp van scoren, terwijl dunnere platen kunnen worden gerouteerd om losbreekbare lipjes te maken. Werk opnieuw nauw samen met de fabrikant om depanelisatiemethoden en -vereisten te bespreken en hoe u het PCB-ontwerp kunt wijzigen om depanelisatie te optimaliseren.

Bespreek al deze fabricagefactoren met uw fabrikant voordat u het definitieve PCB-ontwerp voltooit, aangezien deze afhankelijk zijn van de mogelijkheden en kosten van de fabrikant. Als je dit gesprek niet vroeg in het ontwerpproces voert, kan het zijn dat je je ontwerp aanpast of je lay-out volledig opnieuw ontwerpt, waardoor de kosten van je project stijgen.

3 factoren om te overwegen bij het kiezen van PCB-dikte

Soms zullen ontwerpers concluderen dat een standaarddikte het beste is voor hun toepassing, terwijl anderen zullen besluiten dat het beter is om aan te passen. Hoewel uw definitieve ontwerp u naar de ene of de andere optie kan leiden, zal de einddikte van uw PCB veel kostenbepalende factoren beïnvloeden. Enkele van de belangrijkste factoren waarmee u rekening moet houden bij het maken van uw definitieve ontwerp- en fabricagekeuzes worden hieronder opgesomd:

1. Apparatuurmogelijkheden

De eerste overweging is of uw fabrikant over de apparatuur beschikt om de plaatdikte te vervaardigen die u nodig heeft. De specifieke gebieden die moeten worden aangepakt, worden vermeld in het gedeelte "Fabrikanten" hierboven, maar dit moet vroeg in het ontwerpproces worden bepaald. Als uw toepassing bepaalde functies vereist die alleen kunnen worden bereikt met geavanceerde ontwerptechnieken, is het wellicht het beste om in een vroeg stadium onderzoek te doen naar fabrikanten die aan deze behoeften kunnen voldoen. Het is echter belangrijk om te onthouden dat alle geavanceerde technieken tot hogere kosten zullen leiden.

2. Doorlooptijd

Terwijl standaard PCB-diktes zeer weinig of geen aanpassing vereisen, vereisen aangepaste diktes tijdrovende veranderingen. Voor elke aangepaste dikte kan het nodig zijn dat fabrikanten de instellingen en processen van de apparatuur wijzigen om aan de unieke behoeften van het ontwerp te voldoen. Deze aanpassingen vergen tijd, wat het begin van de productie zal vertragen en mogelijk de doorlooptijd zal verlengen. Alle complexe ontwerpkenmerken zullen de productietijd verder verlengen. Als u ervoor kiest om een ​​aangepaste PCB-dikte na te streven, moet u dit met de fabrikant bespreken om een ​​geschatte planning te krijgen en uw geschatte levering dienovereenkomstig aan te passen.

3. Extra kosten

Ten slotte moet u er zeker van zijn om te evalueren of een aangepast bord kosteneffectief is voor uw bedrijf. Borden van standaarddikte zullen niet leiden tot dezelfde productiekosten en vertragingen als een bord met aangepaste dikte, dus uw bedrijf moet de kosten en de voordelen nauwkeurig beoordelen. Hoewel de kosten van speciale materialen die nodig zijn voor een standaarddikte hoger kunnen zijn, kunnen deze kosten een waardevolle afweging zijn in vergelijking met de wijzigingen die nodig zijn om een ​​plaat met aangepaste dikte te kunnen plaatsen.

Contact opnemen met Millennium Circuits

Er zijn veel keuzes beschikbaar in termen van PCB-dikte die veel verder gaan dan wat als "standaard" wordt beschouwd. Hoewel het gebruik van een standaard PCB-dikte meestal resulteert in een snellere en goedkopere productie, zorgen aangepaste diktes ervoor dat u alle functionaliteit krijgt die u nodig heeft voor uw unieke toepassing. Ongeacht uw keuze, u moet echter samenwerken met een PCB-leverancier die aan uw behoeften kan voldoen en deskundig advies kan bieden. MCL is hier om te helpen.

Millennium Circuits Limited is een leverancier van printplaten in Pennsylvania. Als leider in onze branche is het ons doel om onze klanten elke keer de beste PCB's te bieden. Ongeacht het type of de hoeveelheid PCB's die we produceren, streven we ernaar om eersteklas klantenservice te bieden met producten die vakkundig zijn ontworpen, goed zijn geproduceerd en concurrerend geprijsd zijn.

MCL bedient meer dan 400 klanten wereldwijd met productielocaties in binnen- en buitenland. Als u meer wilt weten over onze mogelijkheden of de opties voor PCB-dikte wilt bespreken, neem dan vandaag nog contact op met Millennium Circuits als u vragen heeft.