Výběr materiálu pro desky plošných spojů 112G a vysokorychlostní výroba desek plošných spojů

„Materiál desek plošných spojů 112G“ se obvykle vztahuje na laminátové systémy vhodné pro elektrické kanály s propustností 112 Gb/s na kanál používané v propojeních čip-modul, čip-čip a v propojovacích deskách. Norma OIF CEI-112G definuje několik tříd dosahu, takže neexistuje jeden správný materiál pro každou desku 112G.

Společnost Highleap Electronics vyrábí desky plošných spojů (PCB) a desky plošných spojů (PCBA); nevyrábíme laminát. Pomáháme zákazníkům s vyhodnocením schválených materiálových možností a následně kontrolujeme skládání, měď, propojky, konektory, montáž a testování.

Jaký materiál je potřeba pro desku plošných spojů 112G? Vyberte podle dosahu kanálu a rozpočtu ztrát, nikoli pouze podle přenosové rychlosti. Krátké kanály VSR mohou používat jinou třídu ztrát než dlouhé kanály propojovací desky. Df, drsnost mědi, opletení skleněných vláken, tloušťku dielektrika, propojovací vodiče a vyústění konektorů je nutné vyhodnotit společně.

Co vlastně znamená „materiál 112G PCB“

Laminovaný datový list udává vlastnosti materiálu; kanál 112G je vyrobený propojovací kabel. Hotový kanál zahrnuje geometrii trasy, měděný profil, propojky, kontaktní plošky, konektory, referenční přechody a rozdělovací otvory pouzdra.

VSR / čip-modul

Krátký dosah, ale husté pouzdra a konektory způsobují, že diskontinuity jsou kritické.

MR / čip-k-čipu

Delší směrování zvyšuje citlivost na ztráty a přeslechy.

LR / základní deska

Dlouhé kanály a více konektorů často vyžadují architektury s ultranízkými ztrátami nebo kabelovou asistenci.

Deska plošných spojů optického modulu

Krátké stopy koexistují s extrémní hustotou, výkonem a mechanickými omezeními.

Nejedná se o samostatné rozhodnutí o materiálu nebo rozhraní. Konečné chování je vyvoláno interakcí propojovacích pahýlů a diskontinuit konektorů s dielektrickými ztrátami, zatímco drsnost mědi a zkosení sklolaminátu určují, zda lze stejný návrh opakovat napříč panely a šaržemi materiálů. Proto Highleap začíná se soubory desek namísto obecného dotazníku k produktu.

Kupující nemusí ovládat všechny technické termíny v této části. Důležité je, aby soubory ukazovaly zamýšlený obvod a aby továrna mohla identifikovat citlivé výrobní proměnné. Highleap koordinuje kontrolu s příslušnými specialisty a vysvětluje důsledky z hlediska proveditelnosti, nákladů, dodací lhůty a přijetí.

Vlastnosti materiálu, na kterých záleží při 112G

Generické hodnoty z datového listu nestačí, pokud běžné elektrické testy nedokážou detekovat kanál, který projde kontrolou schématu, ale nesplňuje limity vložného útlumu nebo neočekávané zkreslení mezi diferenciálními páry. Kontrola musí použít přesné jádro nebo prepreg, profil mědi , konečnou tloušťku a trasu propojení. V tomto případě individuální technická podpora zabraňuje tomu, aby kupující musel sám interpretovat dokumenty více dodavatelů.

Publikované hodnoty Dk a Df jsou srovnatelné pouze tehdy, je-li pochopena zkušební metoda, frekvence, obsah pryskyřice a konstrukce mědi. Nižší nominální hodnota Df nezaručuje nižší ztráty v hotovém kanálu, pokud je zvolená fólie drsnější, dielektrikum je silnější než modelované nebo pokud propojovací pole způsobuje velké nespojitosti. Highleap při posuzování, zda je požadovaná třída materiálu vhodná, používá přesné dostupné předpoklady ohledně konstrukce a hotové mědi.

Běžné třídy materiálů pro desky plošných spojů 112G

V závislosti na dosahu mohou konstruktéři vyhodnotit termosetové systémy s nízkými, velmi nízkými, super nízkými nebo ultra nízkými ztrátami. Mezi příklady patří vysokorychlostní řady od společností Panasonic, TUC, Isola, ITEQ, Nelco a dalších dodavatelů. Highleap tyto značky nepovažuje za automatické ekvivalenty.

Výrobní konstrukce musí definovat laminát a prepreg, typ skla, obsah pryskyřice, měděnou fólii a tloušťku. Název rodiny jako „Megtron“, „ThunderClad“ nebo „low-loss FR-4“ je neúplný.

Hlavním výrobním testem je opakovatelnost. Prototyp může fungovat i při širokém výrobním oknu, ale hromadná výroba odhaluje rozdíly v šaržích materiálu, rozložení mědi, zatížení panelů a pokovování. Do sériové výroby uvádíme reprezentativní kupóny pro impedanci a ztráty, schválenou sledovatelnost laminátu a fólie, korelaci vrstvení a řešiče pole a kontrolu zpětného vrtání nebo HDI, abychom zajistili stabilní srovnání mezi šaržemi. Pokud je EM-892K na užším seznamu schválených materiálů, měla by být výroba EM-892K pro vysokorychlostní kanály posouzena podle skutečných požadavků na vrstvení a ztráty v kanálu.

Záměr návrhu a tovární kompenzace mají různé vlastníky. Zákazník definuje elektrické a spolehlivostní požadavky; Highleap aplikuje schválené CAM, úpravy vrtání, pokovování a laminace potřebné k dosažení konečných hodnot. Jakákoli změna, která ovlivňuje architekturu nebo kvalifikaci, je předložena ke schválení, místo aby byla skryta uvnitř zpracování CAM.

Důsledky výběru materiálu pouze metodou Df

• Surová měď může způsobit větší ztráty, než kolik ušetří dielektrické vylepšení.
• Dlouhé pahýly via mohou vytvářet rezonance, které dominují kanálu.
• Zkosení způsobené skleněnou vazbou může zmenšit okraj oka, i když je vložný útlum přijatelný.
• Nekontrolovaná tloušťka stlačeného materiálu může ovlivnit impedanci a vazbu.
• Chyby při spuštění konektoru mohou způsobit selhání způsobená ztrátou návratu.
• Materiál s velmi nízkými ztrátami může na krátkých kanálech zvýšit náklady bez měřitelného přínosu.

Opakovaná výroba s sebou nese další riziko: pozdější šarže může použít jinou dostupnou konstrukci, zatímco nominální materiálová řada zůstává nezměněna. Highleap zaznamenává schválené složení, měď, procesní předpoklady a metodu kontroly, takže prototypy a výroba jsou porovnávány se stejným základem pro uvolnění.

Tato rizika by měla snížit úsilí potřebné k kontaktování továrny, nikoli ho zvýšit. Jakmile Highleap obdrží soubory Gerber nebo návrh, kontrolujeme sledovatelnost schválených laminátů a fólií, korelaci vrstvení a řešiče pole, kontrolu zpětného vrtání nebo HDI a reprezentativní kupóny na impedanci a ztráty. Zákazníkovi jsou vrácena pouze rozhodnutí, která podstatně ovlivňují funkci, shodu s předpisy, cenu nebo dodání.

Strategie stohování a propojení 112G

Highleap se zabývá umístěním signálové vrstvy, kontinuitou referencí, profilem mědi, tloušťkou dielektrika, diferenciální geometrií a přechody mezi propojovacími otvory. Zpětné vrtání , slepé propojovací otvory nebo propojovací otvory v kontaktní plošce mohou snížit počet pahýlů, ale každá možnost má výrobní a nákladové důsledky.

Zadní vrtání

Vyžaduje uvolněnou vrtací tabulku, cílovou vrstvu, limit zbytkového pahýlu a metodu kontroly.

HDI

Může zkrátit únikové cesty a odstranit průchozí otvory, ale sekvenční laminace a vyplněné mikrootvory zvyšují složitost.

kupony

Údajové hodnoty impedance, vložného útlumu nebo S-parametru by měly odpovídat skutečnému výrobnímu provedení a mědi.

Hlavním výrobním testem je opakovatelnost. Prototyp může fungovat i při širokém výrobním oknu, ale hromadná výroba odhaluje rozdíly v šaržích materiálu, rozložení mědi, zatížení panelů a pokovování. Do sériové výroby uvádíme schválenou sledovatelnost laminátů a fólií, korelaci vrstvení a řešiče pole, kontrolu zpětného vrtání nebo HDI a reprezentativní kupóny impedance a ztrát, abychom zajistili stabilní srovnání mezi šaržemi.

Vertikální trajektorie si zaslouží stejnou pozornost jako směrovaná trasa. Každý průraz BGA, změna referenční roviny, pahýl průchozího otvoru a zbytková délka po zpětném vrtání ovlivňují útlum odrazu a konverzi módů. Kontrola vrstvení proto identifikuje kritické páry vrstev, referenční přechody a geometrii propojení před panelizací. Tam, kde je navrženo HDI nebo zpětné vrtání, jsou výrobní tolerance a metoda kontroly zahrnuty ve vydání, spíše než ponechány jako neformální konstrukční předpoklad.

Výroba a montáž desek plošných spojů Highleap 112G

Highleap podporuje nízkoztrátové desky plošných spojů s vysokým počtem vrstev, HDI, sekvenční laminaci, vpichování do kontaktních plošek, zadní vrtání, řízenou impedanci, jemné linky , nízkoprofilové měděné konstrukce, AOI, elektrické testy a průřezy. Volitelné testování TDR, S-parametrů a vložných útlumů lze zahrnout, pokud jsou definovány metoda a limity.

Pro montáž zajišťujeme sourcing součástek, SPI, osazování BGA/LGA, AOI, rentgenové vyšetření, lisování, montáž průchozích otvorů a funkční testy.

Kontrola se volí podle pouzdra a rizika vady. SPI kontroluje nanášení pasty, AOI kontroluje viditelné umístění a prvky pájení a rentgen se používá tam, kde jsou spoje skryté. Speciální optická, RF nebo mechanická rozhraní mohou také vyžadovat upínací přípravky, kontrolu vztažných bodů nebo pokyny pro manipulaci od zákazníka.

Proces montáže začíná konstrukcí holých desek plošných spojů. Deformace, vyvážení mědi, povrchová úprava kontaktních plošek, stav propojení a vliv tepelné hmoty, umístění a přetavení. Highleap kontroluje rozložení desky plošných spojů a součástek společně, aby se deska, která splňuje testy holých desek, nestala nízkovýtěžnou po osazení vysoce hodnotnými součástkami.

Požadavky na uvedení do produkčního prostředí pro kanály 112G

1. Zmrazte materiálový systém a povolené alternativy.
2. Uvolněte stackup s nominálními a tolerančními hodnotami.
3. Identifikujte měděnou fólii a předpoklady o hotové mědi.
4. Zajistěte impedanci a požadavky na ztrátu kanálu.
5. Definujte struktury s vrtáním nebo mikrootvory.
6. Poskytněte modely konektorů a pouzder tam, kde je vyžadováno ladění spuštění.
7. Před výrobou se dohodněte na návrhu kupónu a korelaci testů.
8. Ovládání deformace sestavy, přetavení a vkládání konektorů.

Rozsah testů ovlivňuje náklady a harmonogram, takže by měl být úměrný riziku. Kritické struktury jsou ověřovány přímo; stabilní, nekritické prvky se mohou spolehnout na standardní řízení procesů. Přidělený inženýr pomáhá oddělit povinné přejímací testy od užitečných technických dat a volitelné charakterizace.

Standardní elektrický test ověřuje přerušení a zkraty, ale neprokazuje všechny výkonnostní požadavky. V závislosti na provedení může plán také využít impedanční kupony, kontrolu zpětného vrtání, mikroskopické řezy a volitelné ověření vložného útlumu nebo S-parametru. Highleap rozlišuje ověření výroby od úplné kvalifikace produktu, takže uvedený rozsah testu odpovídá rozhodnutí, které má výsledek podpořit.

Zašlete nám své soubory s návrhem desek plošných spojů 112G – zbytek objasníme

Pro první kontrolu zašlete soubory Gerber nebo nativní soubory návrhu desky plošných spojů . Samostatný dokument s uvedením všech materiálů, mědi, ztrát a požadavků na propojení není nutný, pokud tyto poznámky již existují v datech návrhu.

Rozhodnutí o vysoké rychlosti jsou řešena s inženýrem

Specializovaný technik společnosti Highleap posoudí strukturu kanálu s naším týmem pro integritu signálu a výrobu. Prostřednictvím přímé komunikace potvrdíme vhodnou třídu materiálu, vrstvení, impedanci, profil mědi, HDI nebo potřeby zpětného vrtání. Nákupní oddělení nemusí před vyžádáním cenové nabídky převádět návrh do technického kontrolního seznamu.

Tento přístup poskytuje zákazníkovi použitelný další krok namísto dlouhého kontrolního seznamu. Nejprve nahrajte data z desky ; Highleap posoudí vyrobitelnost, identifikuje malý počet rozhodnutí, která vyžadují potvrzení, a provede projekt od cenové nabídky přes prototyp až po opakovanou výrobu.

Optimalizace nákladů a materiálu na desky plošných spojů 112G

Cena materiálu je pouze jednou částí celkových nákladů. Počet vrstev, velikost panelu, nízkoprofilová měď, sekvenční laminace, zadní vrtání, kupóny, doba testování a výtěžnost mohou být významnějšími faktory. Highleap může porovnávat konstrukce poté, co jsou známa omezení kanálu a kvalifikace.

Dvě desky se stejnou velikostí a počtem vrstev proto mohou mít různé ceny. Relevantním srovnáním nejsou pouze jednotkové náklady na materiál, ale také výrobní postup, zátěž kontrol, očekávaný výtěžek a množství inženýrských nebo kvalifikačních prací potřebných k uvolnění.

Dodací lhůta je často řízena dostupností materiálu, speciální mědí, minimálními požadavky dodavatelů, sekvenčním zpracováním nebo externí charakterizací. Technik identifikuje skutečné časové omezení a kontroluje, zda schválená alternativa může toto omezení odstranit, aniž by se změnily požadavky na produkt.

Vyberte celý kanál a poté jej konzistentně vyrábějte

„Materiál 112G“ není zaručeným řešením. Highleap propojuje schválený laminát s mědí, stohováním, prostřednictvím architektury, výroby, montáže a testování, takže postavený kanál odráží konstrukční předpoklady.

Role společností zůstávají také jasné. Dodavatelé materiálů vyrábějí laminát, prepreg nebo měď a dodavatelé součástek vyrábějí zařízení a konektory. Highleap nakupuje schválené vstupy a přeměňuje je na hotové desky plošných spojů a desky plošných spojů s kontrolovaným zpracováním, kontrolou a komunikací projektu.

Hotová deska musí být vydána jako jeden elektrický, mechanický a výrobní systém. Highleap propojuje soubory zákazníka s reprezentativními impedančními a ztrátovými kupóny, schválenou sledovatelností laminátu a fólie, korelací mezi vrstvením a řešičem pole a dohodnutou metodou kontroly. Tato dokumentace umožňuje opakování úspěšného prototypu, když se objem zvýší nebo se objednávka později vrátí.

Modernizace materiálu nemůže kompenzovat uvolnění konektoru, dlouhý zbytkový vodič přes pahýl nebo slabou zpětnou cestu, která již spotřebovává rezervu kanálu. Naopak, krátký a dobře řízený kanál nemusí vyžadovat nejdražší dostupný laminát. Úlohou společnosti Highleap je zachovat schválené předpoklady pro kanály při výrobě a montáži a zároveň objasnit, která omezení patří návrhu systému a která lze řídit procesem výroby desek plošných spojů.

Často kladené dotazy

Potřebuje každá deska plošných spojů s plošnými spoji 112G ultranízkoztrátovou laminaci?

Ne. Požadovaná třída ztrát závisí na dosahu, topologii, mědi, konektorech, propojkách a vyrovnání systému.

Vyrábí Highleap laminát?

Ne. Desky plošných spojů a desky plošných spojů vyrábíme s použitím laminátových systémů schválených zákazníkem.

Podporuje standardní FR-4 112G?

Mohou být možné i velmi krátké struktury, ale nelze to předpokládat. Je nutné modelovat a validovat celý kanál.

Co je důležitější, Df nebo drsnost mědi?

Oba jsou důležité. Jejich relativní příspěvek závisí na frekvenci, geometrii, mědi a délce kanálu.

Může Highleap provádět zpětné vrtání a HDI?

Ano, v závislosti na specifických požadavcích projektu DFM a uvolněném systému via.

Co by měl nákupčí poslat jako první pro cenovou nabídku na 112G PCB?

Zašlete soubory Gerber nebo nativní soubory s návrhem desky plošných spojů. Technik z Highleapu s vámi individuálně projde projekt a s naším technickým týmem koordinuje otázky týkající se materiálu, vrstev, impedance a propojení.