בייצור לוחות מעגל מודפס (PCB), עובי הדיאלקטרי אינו רק ערך תיאורטי על שרטוט ה־Stackup. מנקודת המבט של היצרן, הוא משפיע ישירות על בקרת העכבה, עובי הלוח הכולל, התפוקה והעלות.
כדי לעמוד בדרישות האלה, משתמשים במבני פרפרג (Prepreg) שונים. סוג אריג הזכוכית, מספר הדפים, ותכולת השרף הם שמגדירים את המבנה. הבנה של ההבדלים בין פרפרג בדף יחיד לפרפרג רב־דפים עוזרת למתכננים לקבל החלטות ייצור מציאותיות.
1) סקירה כללית של מבנה השכבות הדיאלקטרי
בייצור אמיתי, לאותו עובי דיאלקטרי יעד יכולים להיות כמה פתרונות Stackup אפשריים. המבנה הסופי תלוי ב־
- סוג אריג הזכוכית (למשל 2116, 2313 או 7628)
- מספר דפי הפרפרג
- תכולת השרף ומערכת השרף
כל ספק למינציה מספק נתוני פרפרג וכללי בנייה משלו. לכן, תמיד כדאי לאשר את פרטי ה־Stackup עם ספק החומר או עם יצרן ה־PCB.
נקודה חשובה: רוב טבלאות הפרפרג מציינות עובי לאחר לחיצה (Pressed Thickness), ולא את עובי הגלם. העובי הדיאלקטרי הסופי נמדד לאחר הלמינציה, כשהשרף זרם במלואו ואריג הזכוכית הודבק לחלוטין. לכן ייתכן שלאותו סגנון פרפרג יופיעו ערכי עובי שונים מעט בין ספקים.
בעיצובים עם בקרת עכבה או מהירויות גבוהות משתמשים לעיתים קרובות במערכות שרף בעלות ביצועים גבוהים. בחומרים אלו מכוונים את קבוע הדיאלקטרי (Dk) על-ידי התאמת נוסחת השרף או יחס השרף, לעיתים בלי לשנות את אריג הזכוכית. כך מתקבלת שליטה טובה יותר בעכבה תוך שמירה על מבנה בר־ייצור.
2) פרפרג בדף יחיד לעומת רב־דפים לפי טווחי עובי
לעובי הדיאלקטרי יש השפעה מכרעת על השאלה האם משתמשים בדף פרפרג אחד או במספר דפים.
עובי ≤ 0.003 אינץ׳
בעוביים דקים מאוד אפשרויות התכנון מוגבלות. לרוב יש להשתמש בדף פרפרג יחיד או באריג זכוכית אולטרה-דק. חומרים אלה יקרים יותר ודורשים בקרה תהליךית הדוקה, ומתאימים בעיקר לעיצובים צפופים או מהירי-קצב שבהם חייבים לצמצם רווחים למינימום.
עובי 0.003–0.008 אינץ׳
זהו הטווח הגמיש ביותר. ניתן לבחור מבנים בדף יחיד או רב־דפים, ולהתאים את העובי באמצעות שינוי סגנון האריג או מספר הדפים. טווח זה נפוץ מאוד בלוחות מרובי שכבות סטנדרטיים.
עובי ≥ 0.008 אינץ׳
לעוביים דיאלקטריים עבים יותר נדרש בדרך כלל מספר דפי פרפרג, משום שדף אחד לא יגיע לעובי היעד. מהנדסים נוהגים להעריך את העובי על-ידי הכפלת ה־Pressed Thickness במספר הדפים, אך חובה לאמת את הערכים לאחר הלמינציה.
מבחינת ייצור, תכנון ה־Stackup תמיד משלב חישוב עם אימות תהליכי בפועל.
3) עלויות ושליטת עובי
מבני פרפרג בדף יחיד נוטים להיות זולים יותר. הם קלים יותר לשליטה ומציגים אחידות טובה יותר בעובי. לרוב תכולת השרף נמוכה יותר, והסטייה הסטטיסטית קטנה משום שיש פחות משתנים.
מבנים רב־דפים מעלים עלות וסטיות בעובי, משום ש־הטולרנסים מצטברים עם כל דף נוסף. עם זאת, הם בלתי נמנעים לעוביים גדולים ולחלק מן העיצובים הייעודיים.
דף יחיד אינו תמיד הבחירה הטובה ביותר. ההחלטה הסופית חייבת לאזן בין עלות, ביצועים חשמליים, אמינות מכנית, וזמינות חומרים.
