Apilamiento de PCB de cuatro capas con capa preimpregnada gruesa: ¿para qué sirve?

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He estado trabajando en un tablero de cuatro capas con 100Ω pares diferenciales. Se construyeron prototipos, se midió la impedancia, las cosas estaban bien. Pero luego, cuando intenté trasladar la producción a una instalación diferente, descubrí que algunas fábricas de PCB utilizan una capa preimpregnada mucho más gruesa (dieléctrico entre la capa superior y el cobre interno 1).

Si miras las especificaciones de MacroFab ( enlace ), usan un 0.23 mm de capa preimpregnada. OSHPark tiene un prepreg de 0,17 mm (6,7 mil) aún más delgado ( enlace ). También he visto números similares en los apilamientos estándar de los fabricantes chinos.

Pero luego me encontré con una fábrica local que especificaba 0.36 mm, y mirando alrededor, vi que la estructura de 4 capas estándar de Eurocircuits tiene una capa preimpregnada de 0.36mm ( enlace ).

Estoy desconcertado en cuanto a cómo este tipo de acumulación puede ser útil.

Suponiendo una separación de traza de 0.1524 mm (6 mil), 35 µm de cobre, con un prepreg de 0.23 mm, calculé un ancho de 0.233 mm para trazas de 100Ω par diferencial (microstrip diferencial). Eso es aproximadamente 9 mil, y está perfectamente bien.

Pero de nuevo con un prepreg de 0,36 mm (la misma separación de 6 mil trazos) acabo con mis trazas de par diferencial que tienen que ser de 0,32 mm de ancho - ¡12,6 mil! Eso parece demasiado amplio para ser útil, no puede enrutar esas trazas a circuitos integrados de paso de 0,5 mm. Y las cosas empeoran si necesita 90Ω (USB).

Entonces, ¿qué me estoy perdiendo? Desde este punto de vista, los apilamientos de prepreg gruesos de algunos fabricantes son inútiles. Pero existen (y de hecho son estándar!) Por alguna razón. ¿Cómo las usan las personas?

    
pregunta Jan Rychter

2 respuestas

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Entonces, ¿qué me estoy perdiendo? Desde este punto de vista, el prepreg grueso   Los apilamientos de algunos fabricantes son inútiles. Pero existen (y en   los hechos son estándar!) por alguna razón. ¿Cómo las usan las personas?

Creo que lo que falta es el hecho de que la mayoría de las placas de cuatro capas no tendrán NINGUNA línea de impedancia controlada. Por lo tanto, cualquier espesor preimpregnado antiguo servirá.

Además de controlar las impedancias de seguimiento, las placas de cuatro capas son útiles para mejorar el rendimiento de EMI al proporcionar una mejor conexión a tierra, lo que permite una ubicación más densa de los componentes y simplifica el enrutamiento.

Sin embargo, sería interesante saber qué factores determinan la acumulación de PCB en estos casos. Tal vez sea la facilidad de fabricación o el costo del material?

    
respondido por el Armandas
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Hay muchos parámetros que se deben tener en cuenta al crear un PCB y, con la versión DIY PCB fab, es posible que falte algo de información.

Por ejemplo, el apilamiento de MacroFab tiene un grosor de PCB de 1,6 mm, pero ¿es este el grosor final, después de la laminación o antes? También cuál es el margen en este grosor.

También la impedancia tiene a menudo un margen del 10% para tener en cuenta el proceso de fabricación. Entonces calculaste una impedancia de 100 y te dio 6 / 9mil para un par diferencial.

Pero con un prepreg diferente, intentaste mantenerte a 100, ¿pero has calculado la impedancia con el par diferencial de 6 / 9mil? Si tienes 95Ω, está bien.

También mantuviste la misma separación de rastreo, donde podrías haberla cambiado.

Está hablando de grosor de prepreg, pero el prepreg puede tener una constante dieléctrica diferente que también tendrá un efecto sobre la impedancia. Si un prepeg tiene una constante dieléctrica de 3.82 y otro tendrá 4.34 pero ambos se anunciarán como "FR-4".

El hecho es que cuando no puede definir su propio stackup con el fabricante de PCB, tendrá que cambiar su diseño, ya sea teniendo una impedancia diferente o un tamaño de traza diferente para mantener la misma impedancia.

Debe saber que los preimpregnados tienen tamaños fijos del fabricante del prepreg y no proporcionan los mismos grosores para todos los modelos. Por ejemplo, si elige el preimpregnado de Isola, es posible que no pueda tener el mismo grosor que el de preimpregnado de Rogers o Panasonic, por lo que depende de su fabricante de PCB.

Finalmente, cuando miras el grosor del núcleo, cambia entre fabricantes. Y como a menudo colocas GND y Power plane en las capas internas, tendrás un efecto de desacoplamiento natural entre ellas, y cuanto menor sea el grosor dieléctrico entre los planos PWR y GND, mejor será el efecto de desacoplamiento.

    
respondido por el zeqL

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