PCB-stackup är ett av de mest grundläggande besluten i en
kretskortsdesign –
och samtidigt ett av de mest underskattade
ur tillverkningsperspektiv.
Många konstruktörer betraktar stackupen som en elektrisk
nödvändighet:
ett sätt att uppnå rätt impedans, låg
brusnivå och god signalintegritet.
När dessa krav är
uppfyllda går projektet vidare till layout.
Men i produktionen är stackupen mycket mer än så.
Den
påverkar hur kortet lamineras, hur det beter sig i lödprocessen,
hur
stabilt det är vid montering och hur konsekvent kvaliteten blir i
serieproduktion.
Hos Comtec Labs ser vi gång på gång hur till
synes ”korrekta” stackups
leder till problem först när
volymerna ökar.
Stackupen som brygga mellan konstruktion och tillverkning
PCB-stackup är gränssnittet mellan konstruktion och produktion.
Den
binder samman material, processkapabilitet och kostnadsstruktur.
Ett stackup-beslut påverkar:
• Antal lamineringssteg
•
Val av leverantörer
• Produktionsledtider
• Risk för
skevhet och mekaniska spänningar
• Möjlighet att skala från
prototyp till serie
När stackupen inte är anpassad för tillverkning uppstår ofta sena
redesigns,
ökade kostnader och förlorad tid – trots att det
elektriska fungerar.
1. Icke-standardiserade kärn- och prepregkombinationer
Moderna PCB-material ger stora möjligheter, men också fler
sätt att skapa onödig komplexitet.
Genom att kombinera ovanliga kärntjocklekar eller
prepregmaterial
kan man nå önskad impedans på papperet, men
samtidigt begränsa tillverkarens möjligheter.
Vanliga konsekvenser är:
• Färre möjliga fabriker
•
Längre leveranstider
• Ökad kassation
• Större
variation i impedans
Standardiserade stackups finns av en anledning. De är välkända, välkontrollerade och stabila i produktion. Ett bättre angreppssätt är att börja med beprövade materialkombinationer och justera spårgeometri innan man introducerar specialmaterial.
2. Asymmetriska stackups och risken för skevhet
Asymmetri i stackupen är en av de vanligaste orsakerna till skeva
kretskort.
När kopparfördelning eller dielektriska tjocklekar skiljer sig
mellan över- och undersida
uppstår interna spänningar vid
laminering och lödning.
Resultatet kan bli:
• Böjda kort efter reflow
•
Problem vid automatiserad montering
• Mekanisk stress på
komponenter och lödfogar
• Ökade fel vid funktionstest
I lågvolymproduktion kan detta passera obemärkt. I serieproduktion blir det snabbt ett kvalitetsproblem. Symmetriska stackups ger bättre mekanisk balans, högre utbyte och stabilare processer.
3. Impedanskrav utan tillverkningsmarginal
Simuleringsverktyg tillåter extremt snäva
impedanskrav. Tillverkning gör det inte.
När impedanstoleranser sätts tajtare än vad material och process
kan hålla
krävs mer mätning, långsammare produktion eller
accepterad variation.
Detta leder till:
• Högre kostnad per kort
• Längre
ledtider
• Ökad risk för sena avvikelser
Genom
att involvera tillverkaren tidigt kan impedansmål anpassas till
verklig processkapabilitet – utan att kompromissa med
funktion.
Varför tidig stackup-granskning sparar veckor
De mest framgångsrika projekten delar ett gemensamt
arbetssätt:
stackupen diskuteras innan layouten börjar.
Tidiga stackup-granskningar möjliggör:
• Färre
layoutändringar
• Stabilare kostnadsbild
• Förutsägbar
produktion
• Snabbare uppskalning
DFM börjar inte
vid release.
Det börjar vid första stackupbeslutet.
Redo att minska överraskningarna som är förknippade med kretskort?
Om du hanterar komplexa krav, snäva scheman eller produktionsrisker erbjuder Comtec Labs en komplett uppsättning tjänster för att effektivisera ditt arbetsflöde:
Kretskortsplanering
Kretskortsprototyper
Kretskortskomponent inköp
Kretskortskomponent montering
Kretskorts testning
Kretskorts reparation och modifiering
Produktion av kretskort
Kretskorts massproduktion