在PCB設(shè)計業(yè)務(wù)中，與制造商和供應(yīng)商溝通需求是首要任務(wù)。由于未提供正確的信息、未列出足夠的信息或未提供任何信息，我們的請求有時會丟失上下文。盡管經(jīng)驗豐富的PCB設(shè)計師可以采取措施指定其希望在PCB疊層中看到的所有元素，但最終制造商將處理該決定，以努力在可用材料與加工能力和產(chǎn)量之間取得平衡。

疊層描述的不僅僅是PCB的基本結(jié)構(gòu);疊層中內(nèi)置了許多其他設(shè)計考慮因素，這些因素由您的核心材料和介電材料的材料特性定義。為確保您的設(shè)計與制造商的能力、材料庫存和阻抗要求兼容，設(shè)計人員必須確保明確定義其疊層要求。如果您在最初創(chuàng)建設(shè)計時遵循我的建議，并且您最初向您的制造商詢問其可用疊層，那么您將處于良好狀態(tài)。如果您圍繞該層堆疊進行設(shè)計，則與您的制作商合作會容易得多。

如果您手握現(xiàn)有的設(shè)計，并且需要在任何地方使用兼容的材料集進行生產(chǎn)，該怎么辦?如何降低收到的電路板不符合要求的風(fēng)險?這就是我們將在本文中討論的內(nèi)容。如果遵循其中的一些技巧，您將是在與制造一起設(shè)計，而不僅僅是為制造而設(shè)計。

確保指定PCB層堆疊需求

正如我上面提到的，在設(shè)計的初始迭代中，通常情況下您可以獲得標準疊層并在您的設(shè)計中使用它。這是設(shè)計原型并投入生產(chǎn)的最快方法。另一種選擇是至少使用您選擇的材料設(shè)計您自己的疊層，然后與制造廠進行質(zhì)量驗證。他們會告訴您是否可以生產(chǎn)，您可以決定如何從該步驟繼續(xù)(重新設(shè)計疊層，或?qū)⑵浒l(fā)送到其他地方)。

在設(shè)計已經(jīng)完成時，情況有點不同。如果進行設(shè)計生產(chǎn)，您必須確保裸板制造商能夠達到多種規(guī)格，包括：

層特性——這包括層厚度、銅重量、銅箔類型(反向處理、電沉積、壓延銅、添加劑等)以及層壓板結(jié)構(gòu)/編織樣式。

介電和阻抗要求——如果有需要達到的阻抗規(guī)范(信號和電源)，您需要指定層中的介電常數(shù)以及層厚度和銅。

允許的替換和公差——制造商可以看到您允許他們修改的內(nèi)容，以確保設(shè)計可以在任何地方可靠地生產(chǎn)。

我們不經(jīng)常談?wù)摰?點，而是將DFM的重點作為第1點和第2點的一部分。如果您可以考慮到第3點中PCB層堆疊所需的可能更改，則可以消除收到不符合規(guī)格的電路板的風(fēng)險。

為確保滿足您的PCB疊層需求，您可以使用一份重要文檔以指定您的電路板要求：PCB制造圖。您需要同時使用疊層圖和制造說明，將PCB層堆疊要求傳達給制造商。

從PCB層堆疊圖或表格開始

在制造圖中，您可以立即使用層堆疊圖指定堆疊的大部分要求。如果您希望為制造廠提供電路板的基本要求，這是最簡單的方法。下面的示例是一個4層板的設(shè)計，可用于高速PCB、電源調(diào)節(jié)器模塊、微控制器板或其他通用板。

制造圖中的PCB層堆疊圖示例，這是在Draftsman中創(chuàng)建的

從這張圖紙中，我們已經(jīng)可以看到制造廠需要滿足的幾個重要規(guī)格：

層厚和層數(shù)

每層的銅重量

特定材料集(此處為ITEQ IT-180BS/IT-180C)

與每層匹配的Gerber文件擴展名

有時，當我收到客戶的需求清單時，這些要點會被編譯成一個疊層文檔。將設(shè)計輸出提交給制造商時，可以將疊層文件或其他要求文件作為文件包的一部分，但此信息也應(yīng)反映在制造圖紙中。最好的方法是使用如上所示的疊層圖。

阻抗和介電特性如何?如果您在設(shè)計時考慮了特定的材料集，盡管這些內(nèi)容可以包含在您的PCB層堆疊圖中，您也無需明確列出。為確保制造廠在設(shè)計中考慮到這些公差，您必須指定可接受的跡線寬度和層厚公差。

疊層和跡線寬度的公差

為了確保達到介電常數(shù)目標、熱/化學(xué)特性目標或阻抗目標(假設(shè)您已指定)，有三種方法可以在設(shè)計中繼續(xù)：

在進行任何設(shè)計工作之前，請讓制造廠批準您的疊層。如果他們批準，請確保他們根據(jù)受控阻抗數(shù)據(jù)，為您的阻抗值指定跡線寬度。如果您圍繞此跡線寬度和層堆疊進行設(shè)計，那么您就會知道您在制造圖中提供的規(guī)格將產(chǎn)生所需的電氣行為。

為將在PCB疊層中使用的任何兼容材料指定IPC條紋板一致性。您需要知道初始材料選擇所需的條紋板。

允許制造商根據(jù)需要調(diào)整跡線寬度，以適應(yīng)PCB疊層中使用的任何材料互換。您無需指定特定的條紋板或材料名稱，盡管您可以在制造說明中隨意這樣做。

選項#1可確保您的電路板準確無誤，但僅限于僅提供特定材料集的制造商。選項#2和#3更為通用，它們試圖覆蓋所有情況，但您可能必須請求在制造過程中實施阻抗控制測試。在制作說明中實施選項#2很簡單。下圖顯示了一個制造注釋示例，清楚地說明了您的材料集必須符合哪個條紋板(注釋16.C，以紅色標出)。請注意，即使不需要阻抗控制，也可以采用這種方法。

本制造說明規(guī)定了條紋板的一致性，以便制造商僅使用兼容的材料集進行替換

在選項#3中，您的制造廠可能需要稍微調(diào)整這些規(guī)格。您需要在制造注釋中指定層厚度和跡線寬度的允許公差。下面的例子顯示了如何將其指定為制造廠的允許公差。紅色框定義了設(shè)計中最初提供給制造廠的標稱阻抗目標。藍色框規(guī)定了軌跡寬度和層厚度的允許公差。

這兩個制造說明允許制造商調(diào)整跡線或?qū)拥膸缀涡螤?，以便可以在注?8.A中指定的公差范圍內(nèi)達到阻抗目標

通過這樣做，您考慮到了這樣一個事實，即制造廠使用的材料可能具有與您在設(shè)計中使用的材料不同的介電常數(shù)。因為他們并不總是能夠達到要求的介電常數(shù)，所以他們將不得不調(diào)整跡線以補償任何導(dǎo)致阻抗超出注釋18.A中定義的規(guī)格的主要差異。當您準備好編譯PCB設(shè)計文檔并將制造文件包發(fā)送到生產(chǎn)環(huán)境時，請使用Altium Designer包含的Draftsman軟件包中的自動繪圖工具。準備好向制造商發(fā)布您的制造數(shù)據(jù)后，您就可以通過Altium 365平臺輕松共享和協(xié)作您的設(shè)計了。您可以在一個軟件包中找到設(shè)計和生產(chǎn)高級電子產(chǎn)品所需的一切。

審核編輯：彭菁