[SI-LIST] Re: question regarding old PCB Design Specification (resend in Plain Text Format)

  • From: "Istvan Novak" <dmarc-noreply@xxxxxxxxxxxxx> (Redacted sender "istvan.novak" for DMARC)
  • To: Gert.Havermann@xxxxxxxxxxx, SI-LIST <si-list@xxxxxxxxxxxxx>
  • Date: Fri, 18 Sep 2020 09:32:11 -0400

Hi Gert,

It looks to me that the old Railway Specification made sense back then, 
given the state of PCB industry at that time.  This was the time when 
what is known today as the ZBC (Zycon Buried Capacitance) 2-mil 
glass-reinforced laminate with RTF foil became available in the 
industry.  People figured out a way to avoid shorts that was the result 
from rough copper and/or voids left in the fabricated boards due to 
contamination in the manufacturing process.  Smooth copper in various 
forms are available today, as well as laminates without glass 
reinforcement, both of which are helpful in avoiding potential shorts.  
Hipot testing can help to weed out direct shorts, but voids potentially 
left due to contamination is harder to detect and shorts created by CAF 
(https://en.wikipedia.org/wiki/Conductive_anodic_filament) may appear 
over time.  For products where long-term reliability is very important, 
these concerns and risk factors have to be taken seriously.  This having 
said, over the past 25 years the PCB industry made a lot of progress and 
what was risky back then, could be made safe today.  Convincing a 
customer, on the other hand, is a different thing.  I remember that when 
we introduced the 1-mil non-reinforced laminates into our large rigid 
boards at SUN, it took years to go through the proper and convincing 
qualification process.

I am sure that our friends from the PCB industry will add more details 
and insight.

Best regards,

Istvan Novak

SUN


On 9/18/2020 8:28 AM, Havermann, Gert wrote:

This is to all the PCB Experts (sorry, it is a bit off topic):
I have a customer requiring a minimum dielectric thickness between all metal 
layers in a Backplane to be always thicker than 0.4mm and at the same time, 
the overall thickness is restricted. There is no way to lower the layer 
count, so I started questioning the 0.4mm rule. It turned out that it is 
based on an old Railway Specification from 1995 where it is stated that:

“only a minimum dielectric thickness of >400µm can guarantee to avoid shorts 
during pressing and to maintain the isolation resistance”

The spec doesn’t specify any minimum isolation resistance, so I can’t do any 
functional proof of thinner dielectric. I did a calculation of the dielectric 
strength and isolation resistance of the used material compared to “old FR-4 
Minimum performance specifications” which helped in the discussion, but the 
customer is still not convinced that anything below 0.4mm will prevent shorts 
during pressing even though there are 3 Prepregs in between.
To give you some numbers: our stack will have 0.39mm thickness by design, 
thus 0.35mm at worst case theoretical minimum tolerance on 1oc copper with 
85% copper fill, so technically this is absolutely save (Max 120V on L2, 48V 
between  L15 and 16, all other Layers GND and Differential signaling). They 
don’t even allow to just lower the dielectric thickness on the pure ethernet 
signaling layers.

Long story, now the question is: Does anyone of you know of any old Study 
showing the risk of shorts between layers during pressing? Or maybe some 
notes about discussions of that time in IPC or anywhere? I’d really like to 
find out where this rule is technically coming from to be able to convince 
the customer that this rule is no longer valid.

BR
Gert

----------------------------------------
HARTING Stiftung & Co. KG | Postfach 11 33, 32325 Espelkamp | www.HARTING.com
Persönlich haftende Gesellschafterin:
HARTING Führungsstiftung | Amtsgericht München | HRA 108479 | München
Vorstand: Dipl.-Kfm. Philip F. W. Harting (Vorsitzender), Dipl.-Kffr. Maresa 
W. M. Harting-Hertz, Dipl.-Kfm. Dr.-Ing. E. h. Dietmar Harting,
Dipl.-Hdl. Margrit Harting, Dr.-Ing. Kurt D. Bettenhausen, Dipl.-Ing. (FH) 
Dipl.-Wirtsch.-Ing. (FH) Andreas Conrad, Dr. iur. Michael Pütz
Sitz der Gesellschaft: Espelkamp | Amtsgericht Bad Oeynhausen | HRA 9021 | 
UST-ld Nr. DE812136745

------------------------------------------------------------------
To unsubscribe from si-list:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx with 'unsubscribe' in the Subject field

or to administer your membership from a web page, go to:
//www.freelists.org/webpage/si-list

For help:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx with 'help' in the Subject field


List forum  is accessible at:
                http://tech.groups.yahoo.com/group/si-list

List archives are viewable at:
              //www.freelists.org/archives/si-list
  
Old (prior to June 6, 2001) list archives are viewable at:
              http://www.qsl.net/wb6tpu
   

------------------------------------------------------------------
To unsubscribe from si-list:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx with 'unsubscribe' in the Subject field

or to administer your membership from a web page, go to:
//www.freelists.org/webpage/si-list

For help:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx with 'help' in the Subject field


List forum  is accessible at:
               http://tech.groups.yahoo.com/group/si-list

List archives are viewable at:     
                //www.freelists.org/archives/si-list
 
Old (prior to June 6, 2001) list archives are viewable at:
                http://www.qsl.net/wb6tpu
  

Other related posts: