Výroba a montáž desek plošných spojů optických modulů 1.6 T

Deska plošných spojů optického modulu s kapacitou 1.6 T musí nést vysokorychlostní elektrické linky nové generace v úzce omezeném modulu. OSFP dokáže s osmi elektrickými linkami třídy 200G podporovat rychlost 1.6 Tb/s, zatímco OSFP-XD může dosáhnout rychlosti 1.6 Tb/s s šestnácti linkami třídy 100G. Přesná architektura určuje požadavky na desku plošných spojů, konektor, kanál a teplotu.

Společnost Highleap Electronics vyrábí a montuje desky plošných spojů (PCB). Nevyrábíme lamináty, optické motory, lasery, DSP ani konektory. Do hotových modulů PCB zpracováváme ověřené materiály a schválené komponenty.

Může společnost Highleap vyrobit desku plošných spojů s optickým modulem 1.6 T? Ano, podléhá kontrole kanálů třídy 224G, úniku pouzdra, geometrii konektorů, nízkoztrátovému vrstvení, HDI, tepelnému návrhu, montážním nástrojům a požadavkům na testování.

Architektura modulů 1.6T a dopad na desky plošných spojů

8 × pruhů třídy 200G

Méně elektrických drah, ale mnohem vyšší šířka pásma na dráhu, což zvyšuje ztráty a citlivost při spuštění.

16 × pruhů třídy 100G

Větší hustota směrování, správa přeslechů a počet konektorových pinů v modulu.

Optika s přepracovaným časováním

DSP nebo komponenty retimeru přidávají energii, teplo a únik tepla z BGA s vysokou hustotou.

Lineární optika

Snížené přečasování může snížit spotřebu energie, ale klade přísnější požadavky na end-to-end elektrický kanál.

Současná práce OIF na projektu 224G se zaměřuje na zásuvné a lineární optické aplikace nové generace. Deska plošných spojů (PCB) musí být vydána v souladu s příslušnými dokumenty o rozhraní a tvarovém faktoru, nikoli s obecným označením 1.6 T.

Praktickým výsledkem je jasné rozhodnutí, zda se má/nemusí používat: použijte požadované řešení, když to vyžaduje výkon nebo požadavky na shodu s předpisy; zvolte jednodušší schválenou konstrukci, když to nevyžaduje. Toto posouzení se provádí na základě dat o desce a produktu, nikoli na základě předpokladu, že nejvyšší specifikace vždy produkuje nejlepší desku plošných spojů.

Modul 1.6T by neměl být vypočítán pouze na základě celkové šířky pásma. Počet elektrických drah a rychlost na dráhu určují zapojení pinů konektoru, únik DSP, počet párů vysokorychlostních vrstev a povolené ztráty při přechodu. Návrh založený na větším počtu drah s nižší rychlostí drah může vytvořit odlišná omezení směrování a distribuce energie od návrhu založeného na menším počtu rychlejších drah. Highleap proto před potvrzením stackupu nebo trasy HDI kontroluje skutečnou architekturu v souborech.

Hlavní výzvy pro desky plošných spojů optického modulu 1.6 T

• Ztráta kanálu třídy 224G: Ztráty v dielektriku, mědi, konektoru a propojení se stávají kritickými.
• Přerušení spouštění: Přechody mezi pouzdry a konektory vyžadují 3D analýzu terénu a přísnou kontrolu výroby.
• Hustý únik HDI: Geometrie mikrootvorů, snímací plošky a referenční přechody musí být spolehlivé.
• Tepelná koncentrace: Pokročilé moduly mohou v malé skříni rozptýlit značný výkon.
• Deformace a koplanarita: ovlivnit pájení BGA, optické zarovnání a mechanické uložení.
• Zkušební přístup: Vysokorychlostní charakterizace vyžaduje plánované kupony, upínací přípravky a referenční roviny.

Účel této sekce je tedy technický i komerční: vysvětlit, proč je problém důležitý, ukázat, jak jej Highleap řeší, a poskytnout kupujícímu jednoduchý způsob, jak zahájit kontrolu s již dostupnými soubory.

Toto téma se stává užitečným, když se přemění na rozhodnutí o výrobě. Highleap kontroluje tepelnou hustotu kolem DSP a optického enginu, elektrické dráhy třídy 200G, velmi krátké, ale na diskontinuitu citlivé propojení a únikové struktury HDI a struktury via-in-pad, poté zaznamenává dohodnutý výsledek do stackupu, procesní trasy a plánu kontroly. Nákupní oddělení obdrží jasnou odpověď na proveditelnost a cenovou nabídku, nikoli pouze teoretické vysvětlení.

Problém spočívá v interakci mezi omezeními. Zkrácení délky vodičů může vynutit těsnější únik z pouzdra; přidání mědi pro napájení může narušit impedanci nebo zvýšit deformaci; odvádění tepla od DSP může být v konfliktu s umístěním optického jádra. Nejedná se o oddělené výrobní otázky. Náš přidělený technik koordinuje kontroly vysokorychlostních, HDI, tepelných a montážních parametrů, aby jedno vylepšení nezpůsobilo novou poruchu jinde v modulu.

Požadavky na nízkoztrátové materiály, měď a sklo

Výběr materiálu by měl být založen na skutečné architektuře drah 224G nebo 112G. Mohou být zapotřebí termosetové systémy s ultranízkými ztrátami , nízkoprofilová měď, sklo s nízkým Dk a kontrolovaný obsah pryskyřice. Zvolená konstrukce musí být prodejní a opakovatelná ve výrobě.

Při těchto datových rychlostech nelze drsnost mědi a efekty vazby považovat za druhotné detaily. Highleap před vydáním CAM ověří se zákazníkem předpoklady ohledně fólie, typu skla a vrstev fólie.

Generické hodnoty z datového listu nestačí, pokud běžné elektrické testování nedokáže odhalit deformace kolem pouzder s jemnou roztečí nebo vady montáže pod BGA s via-in-pad. Kontrola musí použít přesné jádro nebo prepreg, profil mědi, konečnou tloušťku a trasu via-in. V tomto případě individuální technická podpora zabraňuje tomu, aby kupující musel sám interpretovat dokumenty více dodavatelů.

Výstupem kontroly by měla být sestavitelná sada prvků a krátký seznam řízených proměnných. Highleap dokumentuje dohodnutou identitu materiálu, geometrii, postup procesu a inspekční základnu a poté interně koordinuje zbývající detaily napříč CAM, výrobou, kvalitou a montáží.

Modulární konstrukce 1.6T a HDI

Opakovatelnost je hlavním výrobním testem. Prototyp může fungovat i při širokém výrobním oknu, ale hromadná výroba vykazuje rozdíly v šaržích materiálu, rozložení mědi, zatížení panelů a pokovování. Do sériové výroby začleňujeme plánování impedančních a ztrátových kupónů, korelaci výrobních vrstvení, kontrolu laserového vrtání a vyplňování otvorů a kontrolu dat konektorů a pouzder, abychom zajistili stabilní srovnání mezi šaržemi.

Technické proměnné v této části nelze vyhodnotit nezávisle. Změna tepelné hustoty kolem DSP a optického enginu může změnit efekt elektrických drah třídy 200G, zatímco velmi krátké, ale na diskontinuitu citlivé propojení a struktury HDI escape a via-in-pad ovlivňují geometrii a výsledek testu na hotové desce. Highleap kontroluje skutečnou výrobní konstrukci, takže vrstvení a kompenzace jsou založeny na dostupných materiálech, nikoli na nominálních příkladech.

Co se stane, když se s deskou 1.6T zachází jako s 800G deskou s rychlejšími součástkami?

Riziko je architektonické, nikoli inkrementální. Šířka pásma na kanál, Nyquistova frekvence, chování konektoru, únik pouzdra a změna tepelného výkonu. Opětovné použití stohu 800G bez nové analýzy kanálu může způsobit ztráty vložením, ztráty odrazem, přeslechy, poruchy integrity napájení a tepelné poruchy.

Stejně tak změna pouze na materiál s nižším Df nevyřeší špatné spuštění, nadměrné přerušení via stub nebo slabý referenční přechod.

Široká reakce, jako je zpřísnění všech tolerancí, je obvykle zbytečná. Správný postup závisí na tom, zda dominantní příčinou jsou velmi krátké, ale na diskontinuitu citlivé propojení, únikové struktury HDI a struktury via-in-pad, tepelná hustota kolem DSP a optického enginu nebo elektrické dráhy třídy 200G. Cílené kontroly zlepšují výtěžnost a umožňují sledovat hlavní příčinu, aniž by se celý výkres proměnil ve zbytečně drahý speciální proces.

Tato rizika by měla snížit úsilí potřebné k kontaktování továrny, nikoli ho zvýšit. Jakmile Highleap obdrží soubory Gerber nebo návrh, kontrolujeme korelaci výrobního řazení, kontrolu laserového vrtání a vyplnění otvorů, kontrolu dat konektorů a pouzder a plánování impedance a ztrátových kupónů. Zákazníkovi jsou vrácena pouze rozhodnutí, která podstatně ovlivňují funkci, shodu s předpisy, cenu nebo dodávku.

Výroba desek plošných spojů optických modulů Highleap 1.6T

Highleap podporuje nízkoztrátové a ultranízkoztrátové vícevrstvé materiály, HDI, sekvenční laminaci , laserové vrtání , vyplňování via-in-padů, zpětné vrtání, jemné zobrazování, řízenou impedanci, řízení profilu a volitelné vysokofrekvenční kupónové testování. Tok procesu je uvolněn až po kontrole omezení pouzdra, vrstev a kanálů.

Prohlášení o způsobilosti má hodnotu pouze tehdy, je-li propojeno s řízenou výrobní trasou. Highleap propojuje korelaci výrobních skladů, kontrolu laserového vrtání a vyplňování otvorů, kontrolu dat konektorů a pouzder a plánování impedančních a ztrátových kupónů s vstupní kontrolou, laminací, vrtáním, pokovováním, zobrazováním a konečným ověřením. Přesná sekvence se řídí schváleným materiálem a konstrukcí desky.

Různé konstrukce vyžadují různá procesní okna. Tloušťka desky, chemie materiálu, vyváženost mědi, architektura otvorů a velikost panelu mohou ovlivnit podmínky přípravy, lisování a pokovování. Přidělený inženýr koordinuje CAM, výrobu a kvalitu, takže zákazník obdrží jednu výrobní odpověď namísto samostatných otázek od každého oddělení.

Přesná montáž pro moduly 1.6 T

Montážní služby zahrnují SPI, osazování s jemnou roztečí, reflow BGA/LGA , AOI, rentgenové měření, instalaci konektorů a stínění, materiály tepelného rozhraní, programování a zákaznicky definované funkční testy. Specializované optické zarovnání, manipulace s laserem nebo aktivní optické testy vyžadují zákazníkem schválené přípravky, pracovní pokyny a kritéria přijetí.

Tepelné a deformační plánování

Návrh šablony, profil přetavení, podpěra desky, vyvážení mědi, umístění součástek a instalace rozvaděče tepla se posuzují společně. Limity pro přepracování by měly být definovány před zahájením NPI.

Před výrobou je nutné zvážit limity pro opravy. Opakované tepelné vystavení může poškodit kontaktní plošky, laminát nebo součástky citlivé na vlhkost, zejména v okolí velmi krátkých, ale na nespojitost citlivých propojení a únikových otvorů HDI a struktur v kontaktních ploškách. Kontrola sestavy se proto před definováním přijatelného postupu opravy zabývá šablonou, profilem, manipulací se součástkami a kontrolou.

Před výrobou je nutné zvážit limity pro opravy. Opakované tepelné vystavení může poškodit kontaktní podložky, laminát nebo součástky citlivé na vlhkost, zejména v okolí únikových otvorů HDI a struktur via-in-pad a tepelnou hustotu kolem DSP a optického enginu. Kontrola sestavy se proto před definováním přijatelného postupu opravy zabývá šablonou, profilem, manipulací s součástkami a kontrolou.

Test a kvalifikace desek plošných spojů 1.6T

Přijetí holých desek může zahrnovat elektrické zkoušky, impedanci, mikroskopické řezy, rozměrovou kontrolu a reprezentativní testy S-parametrů nebo vložných útlumů. Shoda na úrovni modulů vyžaduje specializované přístroje a přípravky.

Společnost Highleap může vytvářet desky shody nebo testovací kupóny na základě zákaznických dat, ale nemůže odvodit masku shody z názvu produktu. Je nutné uvést frekvenční rozsah, referenční impedanci, definici portu, deembedding a kritéria pro schválení/neprospělost.

Kupón musí reprezentovat kontrolovaný prvek. Dvojice vrstev, měď, tloušťka dielektrika, geometrie trasy a poloha panelu by měly odpovídat kritickému obvodu. Naši technici potvrzují, zda je dostatečný standardní impedanční kupón, nebo zda je potřeba specializovaná testovací struktura pro ztráty, rezonátor nebo zákaznická testovací struktura.

Ve zprávě by mělo být uvedeno, jak bude vyšetřován výsledek mimo limity. Mohou být potřebné záznamy o materiálech, rozměry, průřezy, údaje o pokovování a kontrola montáže. Definovaná eskalační cesta umožňuje provedení testu, nikoli shromažďování měření bez dohodnuté reakce výroby.

Začněte recenzi 1.6T PCB s Gerber nebo soubory pro návrh PCB

Projekt 1.6T je technicky náročný, ale první kontakt by měl být jednoduchý. Zašlete soubory Gerber nebo originální soubory s návrhem desky plošných spojů . Pokud jsou již součástí výrobní dokumentace, v této fázi není vyžadována žádná další výrobní dokumentace.

Váš technik vás spojí se správnými specialisty

Společnost Highleap vám přidělí inženýra, který bude s vámi přímo spolupracovat a koordinovat kontrolu s našimi týmy pro vysokorychlostní desky plošných spojů, rozvody plošných spojů a montáž. Prozkoumáme architekturu drah, oblast konektoru, materiál, průchody, tepelná omezení a rozsah desky plošných spojů a poté si vyžádáme pouze informace potřebné k proveditelnosti a cenové nabídkě. Soubory pro montáž a testování lze přidávat v průběhu kontroly projektu.

Od nákupčího se neočekává, že před kontaktováním vyplní dotazník týkající se integrity signálu, VF nebo laminace. Po kontrole souborů desky klademe cílené otázky týkající se tepelné hustoty kolem DSP a optického enginu, elektrických drah třídy 200G, velmi krátkých, ale na diskontinuitu citlivých propojení nebo únikových vodičů HDI a struktur via-in-pad pouze tehdy, pokud mění proveditelnost, cenu, dodávku nebo přijetí.

Náklady na desku plošných spojů modulu 1.6T a faktory plánování

Materiál s velmi nízkými ztrátami, nízkoprofilová měď, více cyklů HDI, vyplněné mikrootvory, úzké tolerance profilu, vysokorychlostní kupóny, speciální konektory, pokročilé BGA a testovací zařízení ovlivňují náklady. Dostupnost materiálů a součástek může ovlivnit harmonogram. Pevná cenová nabídka vyžaduje uvolněnou architekturu.

Výtěžnost je nutné brát v úvahu od prototypu až po objem výroby. Vlastnosti spojené s nadměrnými ztrátami při návratu při uvedení na trh nebo deformací v okolí jemně tvarovaných obalů mohou zvýšit zmetkovitost, ztráty přepracování a součástek. Stabilní a zdokumentovaná konstrukce má obvykle nižší celkové náklady než agresivní návrh, který vyžaduje opakované změny po montáži.

Cenová nabídka odráží kompletní postup potřebný k dosažení přijatelného výtěžku. Mezi hlavní faktory patří materiál s velmi nízkými ztrátami, nízkoprofilová měď, sekvenční laminace, vyplněné mikrootvory, jemná geometrie, pokrytí kontrolou a testováním. Cena materiálu je pouze jednou složkou; stejný nebo větší vliv mohou mít dodatečná laminace, speciální vrtání, přesná registrace, doba kontroly a zkušební kupóny.

Modul 1.6T vyžaduje společné inženýrství napříč deskami plošných spojů a deskami plošných spojů (PCB)

Deska, konektor, pouzdro, optický engine, tepelný návrh a výrobní proces jsou úzce propojeny. Highleap zajišťuje proces výroby a montáže desek plošných spojů s respektováním rolí dodavatele materiálu a dodavatele součástek.

Zákazníci nemusí před kontaktováním vyplňovat tento technický balíček. Pro začátek postačí soubory Gerber nebo návrhy desek plošných spojů. Přidělený inženýr zorganizuje kontrolu, vysvětlí rozhodnutí, která vyžadují schválení, a koordinuje výrobu, zajištění součástek, montáž a testování.

Hotová deska musí být vydána jako jeden elektrický, mechanický a výrobní systém. Highleap propojuje soubory zákazníka s kontrolou dat konektorů a pouzder, plánováním impedančních a ztrátových kupónů, korelací výrobních postupů a dohodnutou metodou kontroly. Tato dokumentace umožňuje opakování úspěšného prototypu při zvýšení objemu nebo pozdější obnově objednávky.

Často kladené dotazy

Je každý optický modul 1.6 T založen na osmi elektrických drahách 224G?

Ne. Architektura závisí na provedení a implementaci; OSFP a OSFP-XD mohou dosáhnout 1.6T s různým počtem jízdních pruhů.

Vyrábí Highleap optické motory nebo nízkoztrátový laminát?

Ne. Vyrábíme desky plošných spojů a desky plošných spojů s použitím schválených materiálů a dodávek nebo komponentů dodaných externě.

Můžete sestavit desky plošných spojů s podporou 224G?

Ano, v závislosti na kanálu, vrstvě, konektoru, HDI a kontrole testu.

Jsou vyžadovány HDI a propojovací podložky?

Často, ale ne univerzálně. Strukturu určuje výška balíčku a architektura escape.

Jaké soubory jsou potřeba k zahájení kontroly desky plošných spojů optického modulu 1.6 T?

Nejprve odešlete soubory Gerber nebo nativní soubory s návrhem desky plošných spojů. Pokud jsou součástí výrobních poznámek, stačí to pro začátek. Technik společnosti Highleap s vámi koordinuje veškeré další informace o desce plošných spojů, montáži nebo testování.

Jaké informace jsou potřeba před výběrem materiálu?

Rychlost jízdních pruhů, dosah, rozpočet na ztráty v kanálu, konektor, pouzdro, prostor pro stackup, tepelný návrh a kvalifikační omezení.