PCB Kalınlığı Nasıl Seçilir?

PCB kalınlığı çoğu zaman varsayılan değer olan 1.6 mm'de bırakılır ve çoğu proje için bu doğru bir seçimdir. Ancak kartınız bir kutuya sığmak zorundaysa, bir kenar konnektörüne takılacaksa, ağır komponent taşıyacaksa ya da çok küçük ve hafif olması gerekiyorsa kalınlık seçimi kritik hâle gelir. Bu rehberde 0.4 mm'den 2.0 mm'ye kadar PCB kalınlıklarını, hangi durumda hangisinin seçilmesi gerektiğini ve kalınlığın maliyete, dayanıklılığa ve üretilebilirliğe etkisini anlatıyoruz.

PCB kalınlığı neyi ifade eder?

PCB kalınlığı, kartın bitmiş hâldeki toplam kalınlığıdır: FR-4 taban malzemesi, bakır katmanlar, solder mask ve yüzey kaplama dahil. Standart kabul edilen 1.6 mm (yaklaşık 0.062 inç) değeri, eski kenar konnektörü standartlarından gelir ve bugün hâlâ sektörün varsayılanıdır. Üretimde kalınlık toleransı tipik olarak ±%10 civarındadır.

Kalınlık seçenekleri ve kullanım alanları

Kalınlığı seçerken 6 kritik soru

1. Kart bir kenar konnektörüne mi takılacak?

PCIe, mini PCIe, M.2, SIM kartı yuvaları ve benzeri kenar konnektörleri belirli bir kart kalınlığı bekler. Örneğin PCIe kartları 1.6 mm, M.2 modülleri 0.8 mm civarındadır. Konnektörün veri sayfasındaki kalınlık değerine uyun; aksi hâlde kart ya girmez ya da temas zayıf olur. Kenar konnektörlü kartlarda gold finger ve kenar pahı (bevel) seçeneklerini de değerlendirin.

2. Kart ne kadar büyük ve nasıl sabitlenecek?

Büyük ve ince kartlar kolay eğilir. 100 × 100 mm'den büyük bir kartı 0.8 mm veya daha ince seçerseniz, montaj vidaları arasında esneme ve reflow fırınında çarpılma (warpage) riski artar. Büyük kartlarda 1.6 mm veya daha kalın seçmek güvenlidir.

3. Kartta ağır komponent var mı?

Trafo, büyük elektrolitik kondansatör, röle ve soğutucu gibi ağır parçalar ince kartı zamanla eğer ve lehim bağlantılarında çatlamaya yol açabilir. Bu tür kartlarda 1.6-2.0 mm ve yeterli sayıda montaj deliği tercih edin.

4. Muhafazaya sığması gerekiyor mu?

Plastik kutu veya ince bir cihaz gövdesi için tasarım yapıyorsanız toplam yüksekliği (kart kalınlığı + en yüksek komponent) hesaplayın. Kart kalınlığını 1.6 mm'den 1.0 mm'ye düşürmek bazen tasarımı kurtarır.

5. Delikler ve via'lar ne kadar küçük?

Üreticiler delik çapının kart kalınlığına oranını (aspect ratio) sınırlar. Kalın bir kartta çok küçük bir via açmak, delik içi bakır kaplamanın düzgün olmasını zorlaştırır. 2.0 mm kartta 0.2 mm'lik via yerine 0.3 mm ve üzeri via kullanmak daha güvenlidir.

6. Empedans kontrolü gerekiyor mu?

Yüksek hızlı sinyallerde (USB, Ethernet, HDMI, RF) iz genişliği, izin referans düzlemine olan mesafesine göre hesaplanır. 2 katmanlı 1.6 mm bir kartta bu mesafe yaklaşık 1.5 mm'dir ve 50 Ω için çok geniş izler gerekir. Empedans kontrolü önemli ise 4 katmanlı bir kart ve ince dielektrik tercih edilir. Ayrıntılar için 4 katmanlı PCB stackup yazımıza bakın.

Kalınlık ve bakır ağırlığı

Kart kalınlığı ile bakır kalınlığı farklı şeylerdir. Dış katman bakırı genellikle 1 oz (35 µm)'dur. Yüksek akım taşıyan güç kartlarında 2 oz (70 µm) bakır, aynı iz genişliğinde yaklaşık iki kat akım taşıma kapasitesi sağlar. 2 oz bakır seçtiğinizde minimum iz genişliği ve boşluk değerleri de büyür; ince pitch komponentlerle birlikte kullanırken dikkatli olun.

Kalınlığın fiyata etkisi

• 1.6 mm en yaygın malzeme olduğu için genellikle en ekonomik ve en hızlı üretilen seçenektir.
• Standart dışı kalınlıklar (0.4, 0.6, 2.0 mm) bazı üretim hatlarında ayrı işleme gerektirir ve fiyatı artırabilir.
• 2 oz bakır, 1 oz'a göre ek maliyet getirir.

Kendi kartınız için farklı kalınlıkların fiyatını karşılaştırmak için Gerber'inizi sipariş formuna yükleyip kalınlık seçeneğini değiştirmeniz yeterli; fiyat anında güncellenir.

Özet: hızlı karar tablosu

Kalınlığı Seç, Fiyatı Gör

İlgili: HASL mı ENIG mi? · Via türleri · PCB üretimi · Tüm rehberler