Výběr materiálu desek plošných spojů PCIe 6.0 pro základní desky, rozšiřující karty a rozšiřující karty

Materiál desky plošných spojů PCIe 6.0

Výběr materiálů pro PCIe 6.0 se týká celé platformy, nikoliv jedné desky zvlášť. Standard PCI-SIG specifikuje přenosovou rychlost 64.0 GT/s se signalizací PAM4, odlehčeným kódováním FEC, CRC a FLIT. Základní deska, rozšiřující karta a rozšiřující karta proto mohou spotřebovávat různé části elektrické spotřeby, i když jsou zakoupeny od různých dodavatelů.

Highleap převádí schválenou topologii do ovládacích prvků na úrovni desky: alokace vrstev, profil mědi, diferenciální impedance, struktura propojení a vrtání, geometrie konektorů a důkaz o shodě s protokolem. Výrobní stránka by neměla slibovat shodu s protokolem na základě názvu laminátu; měla by ukazovat, jak opakovatelná data z desek plošných spojů a desek plošných spojů podporují shodu zákazníka.

Přímá trasaMůže dominovat kvalita průlomu a přechodu.
Základní deska + AICJak desky, tak i okrajový konektor sdílejí rozpočet.
Základní deska + rozšiřující deska + AICDalší segmenty ztěžují kontrolu ztrát a pahýlů.

Topologie PCIe 6.0 určuje požadavky na materiál

PCIe 6.0 se může jevit jako krátká trasa mezi zařízeními na jedné desce plošných spojů, propojení základní desky s rozšiřující kartou přes okrajový konektor, cesta zprostředkovaná rozšiřujícím rozhraním nebo složitější podniková platforma s dalšími přechody. Materiál desky přispívá k distribuovaným ztrátám; každý konektor a propojovací pole přidává diskontinuitu. Krátké přímé trasy mohou být dominovány geometrií pouzdra a rozbočovače. Delší trasy s více deskami přidělují větší ztráty laminátu a mědi.

topologie Dominantní obavy ohledně PCB Přístup k výběru materiálu
Krátké připojení integrovaného zařízení Únik BGA, přechody vrstev, kontinuita referencí a lokální přeslechy. Nejprve optimalizujte topologii; postačí běžná nízkoztrátová konstrukce.
Základní deska k rozšiřující kartě Okrajový konektor, průchody hostitele a karty, alokace tras a tloušťka karty. Modelujte obě desky i konektor; nevybírejte každou desku samostatně.
Základní deska plus rozšiřující karta plus rozšiřující karta Více konektorů, prodloužená deska plošných spojů, kumulované zkreslení a útlum odrazu. Materiál s nižšími ztrátami a agresivní kontrola pahýlů se stávají pravděpodobnějšími.
Přečasovaná nebo segmentovaná architektura Rozpočty segmentů, umístění, integrita napájení a místní vysokorychlostní trasy. Vyberte materiál podle každého elektrického segmentu, nikoli podle celkové vzdálenosti systému.

Systémový architekt by měl poskytnout definici segmentu, maximální délky tras, modely konektorů a cílový kanál. Highleap poté zkontroluje, zda lze vyrobit navrhovaný počet vrstev, tloušťku a strategii propojení. Celá platforma může používat různé materiály na různých deskách, za předpokladu, že každý segment zůstane ve své alokaci a dodavatelský řetězec je kontrolován.

Může krátká trasa PCIe 6.0 používat FR-4 s vysokým Tg?

Potenciálně, ale odpověď závisí na délce trasy, počtu měděných vodičů, pouzdře, počtu konektorů, vyrovnání a toleranci. „Vysoká Tg“ je tepelná kategorie, nikoli záruka ztrát kanálu. Některé krátké trasy mohou fungovat s vhodnou rodinou FR-4 se středními nebo nízkými ztrátami; jiné trasy vyžadují konstrukci s nižšími ztrátami. Rozhodnutí závisí na simulaci a korelaci prototypů, nikoli na univerzálním pravidle blogu.

Měly by základní deska a rozšiřující karta používat stejný materiál?

Ne nutně. Mohou mít různé délky tras, počty vrstev, tloušťky desek, výrobní objemy a cenové cíle. Důležitý je kanál mezi koncovými body. Cenově efektivní platforma může rezervovat výkonnější konstrukci pro delší nebo na ztráty citlivější segment, zatímco jinde použije jiný schválený materiál. Přechody konektorů a referenčních rovin stále vyžadují modelování spojů.

Výběr materiálu pro základní desku, rozšiřující desku a rozšiřující kartu

Základní deska obvykle nese nejdelší a nejsložitější trasování, ale může mít také větší flexibilitu vrstev. Přídavná karta musí splňovat požadavky na mechanickou tloušťku a okrajové konektory. Rozšiřující modul může přidat dva konektory a další segment desky plošných spojů v malém objemu. Každá deska proto potřebuje souvrství, které splňuje jak místní výrobní omezení, tak i rozpočet sdílených kanálů.

U základní desky výrobce kontroluje rozteč BGA, rozteč, alokaci vrstev, počet propojení, velikost desky, pole DIMM nebo konektorů a kontrolu deformace. U rozšiřující karty se pozornost přesouvá k okrajovým výstupkům, zkosení, konečné tloušťce, spuštění konektoru, uložení držáku a zatížení sestavy. Rozšiřující konektor může být mechanicky jednoduchý, ale elektricky nákladný, protože jeho konektory a krátké vodiče přidávají nespojitosti. Tyto rozdíly by se měly objevit v RFQ.

Výběr mědi a skla

Nízkoprofilová měď může snížit ztráty ve vodičích, zatímco vhodné skleněné konstrukce mohou pomoci s konzistencí zkosení a impedance. Přesná dostupnost závisí na materiálu a tloušťce. V návrhu by mělo být uvedeno, zda je měděný profil povinný. Návrh by měl také zohlednit úhel vedení a geometrii párů, spíše než očekávat, že materiál vyřeší všechny efekty skleněné vazby.

Počet vrstev není metrikou výkonu

Přidání vrstev může zjednodušit kontinuitu referencí a omezit přechody, ale také může zvětšit tloušťku a délku průchozích propojení. Správný počet vrstev je takový, který podporuje rozvody (breakout), hustotu směrování, rozložení napájení, referenční roviny a vyrobitelné struktury propojení. Společnost Highleap může po posouzení umístění BGA a konektorů navrhnout uspořádání vrstev; obecné uspořádání „16vrstvé desky PCIe“ není přenositelné mezi produkty.

Konstrukční tým by měl používat jasnou strategii směrování diferenciálních párů pro rozteče, referenční roviny, odpojení párů a přechody. Výrobce řídí uvolněnou geometrii; nemůže opravit pár, který překročí nevhodnou mezeru v rovině nebo změní referenci, bez plánování návratové cesty.

Propojovací pahýly, konektory a BGA úniky mohou dominovat kanálu

Výběr materiálu je věnován pozornosti, protože se snadno umisťuje do výkresu, ale největšími problémy, kterým lze předejít, jsou často geometrické. Propojovací vodič může rezonovat. Uvolnění konektoru může vytvořit nadměrnou kapacitu nebo indukčnost. Průrazný vodič BGA může vyvolat silné přechody mezi krky a rovinami. Pryskyřice s nižším Df nedokáže tyto nespojitosti vymazat.

Kdy je pro PCIe 6.0 nutné backdrilling?

Zpětné vrtání je opodstatněné, když nevyužitá délka pokoveného otvoru ohrožuje kanál a když je požadovaný zbytkový pahýl vyrobitelný. Návrh by měl definovat propojené vrstvy, stranu vrtání, průměr zpětného vrtání, cílovou hloubku a vymezené plochy. Highleap porovnává toleranci zbytkového pahýlu s registrací a možností vrtání. U některých vrstev mohou být efektivnější slepé otvory nebo jiné přiřazení vrstev.

Před specifikací velmi malé zbytkové hodnoty si prostudujte podrobný postup zpětného vrtání desek plošných spojů . V objednávce by měla být uvedena metoda přejímky – mikroskopický řez, rentgen nebo jiná dohodnutá kontrola.

Vlastnictví spuštění konektoru

Dodavatel konektoru může poskytnout referenční rozměry, ale konečné umístění závisí na tloušťce desky, geometrii kontaktů, antipadech, zpětných průchodech a referenčních vrstvách. Uvedení hostitelské a rozšiřující karty do provozu by mělo být modelováno jako součást stejné cesty. Highleap dokáže řídit registraci vrtání, kontaktů, antipadů a vrstev; elektrickou geometrii by měl schválit systémový konstruktér.

BGA rozbočovač a montáž

Zařízení s jemnou roztečí mohou vyžadovat otvory v kontaktní plošce (via-in-pad), vyplněné otvory, zakryté otvory nebo slepé mikrootvory. Tyto volby ovlivňují náklady na holou desku a osazování BGA. Pokud desku montuje společnost Highleap, mohou výrobní a šablonové týmy koordinovat povrchovou úpravu kontaktních plošek, koplanaritu, objem pájky, rentgenovou kontrolu a přístup k přepracování. Obecné požadavky na osazování BGA desek plošných spojů by měly být zahrnuty včas, zejména u velkých pouzder a silných desek s vysokým počtem vrstev.

Výrobní kontroly, které chrání marži PCIe 6.0

Výrobní výkres by měl převést model kanálu do kontrolovaných položek. Ty mohou zahrnovat přesný materiál a měď, tloušťku dielektrika, diferenciální a jednostrannou impedanci, geometrii konečné stopy, kde je to kritické, detaily propojení a vrtání, rozměry okrajových konektorů, prohnutí a zkroucení a požadavky na kupony. Poznámka „PCB kompatibilní s PCIe 6.0“ není měřitelnou výrobní specifikací.

Společnost Highleap používá CAM a kontrolu stackupu k potvrzení náplně pryskyřicí, vyvážení mědi, rozteče vrtů a mědi, impedančních struktur, škálování panelu a zkušebních kupónů. Výrobce poté zaznamená schválenou konstrukci pro opakované objednávky. Pokud se jádro, prepreg nebo měděná fólie stanou nedostupnými, měla by být změna předložena s revidovaným výpočtem stackupu a impedance, spíše než aby byla provedena na základě široké klauzule o ekvivalentním materiálu.

Tolerance impedance a korelace kupónů

Tabulka impedance by měla identifikovat vrstvu, typ stopy, cíl, toleranci a požadavky na test. Kupóny musí reprezentovat konstrukci produktu. Zákazník by měl uvést, zda je přijetí založeno na TDR kupónu, měření produktu nebo obojím. Zkontrolujte řízení impedance u vysokorychlostních desek plošných spojů , abyste se vyhnuli nejednoznačným odpovědím.

Ovládání zkosení a šířky čáry

Diferenciální zkosení může být důsledkem nesouladu trasování, skleněného proplétání a asymetrických přechodů. Výrobce řídí kompenzaci grafiky, leptání a konstrukci; konstruktér řídí geometrii trasování a délku páru. Kritické shodování délek by nemělo být ponecháno automatickým pravidlům bez zohlednění nespojených oblastí a polí konektorových pinů.

Tepelná historie montáže

Základní deska PCIe nebo akcelerační karta může nést velké BGA součástky a těžké konektory. Vícenásobné cykly přetavování, selektivní pájení nebo přepracování mohou desku zatěžovat. Výběr materiálu by měl zahrnovat tepelnou spolehlivost, nejen ztráty. Pro kontrolu deformace mohou být zapotřebí také montážní úchyty a podpora přetavování.

Recenze a cenová nabídka pro PCIe 6.0 PCB Engineering

Společnost Highleap může zajistit výrobu prototypů, nízkoobjemovou výrobu desek plošných spojů a podporu výroby, ale cenová nabídka musí být založena na skutečném segmentu desky. Uveďte příslušný výkres kanálu PCIe nebo souhrn trasy, a to i v případě, že je model celého systému důvěrný. Továrna potřebuje dostatek informací k odlišení kritické trasy od běžného diferenciálního trasování.

Data RFQ pro desku PCIe 6.0

  • Gerber/ODB++, výrobní výkres, data pro vrtání a zpětné vrtání;
  • schválený materiál nebo povolení navrhnout ekvivalentní konstrukci;
  • vrstvy, profil mědi, impedanční tabulka a vrstvy kritické trasy;
  • maximální délka trasy, počet konektorů a souhrn průjezdů;
  • požadavky na převzetí kupónu, S-parametru, řezu nebo rozměrů;
  • Kusovník, těžiště, montážní výkres, programování a plán funkčních zkoušek;
  • množství prototypu, prognóza výroby, místo dodání a požadavky na balení.

Po posouzení může cenová nabídka potvrdit dostupnost materiálu, dodací lhůtu výroby, testování, montáž, možnosti platby a dopravy. Termíny rychlého dodání jsou nabízeny pouze po kontrole speciálního laminátu, mědi a komponentů. Objednávky prototypů lze zasílat mezinárodní expresní dopravou, zatímco hromadné objednávky lze zaslat s využitím dohodnutých přepravních podmínek. Sledovatelnost šarže podporuje technickou kontrolu po dodání a nápravná opatření.

Širší diskusi o výrobě naleznete v tématu vysokorychlostní výroba desek plošných spojů . Tvrzení na úrovni stránky by mělo zůstat přesné: Highleap vyrábí desky podle zákazníkem schváleného stackupu a měřitelných kritérií přijetí; konečná shoda s PCIe závisí na kompletním křemíku, pouzdře, konektoru, desce, firmwaru a implementaci systému.

Důchodci mění materiální otázku, nikoli potřebu disciplíny

Časovač může rozdělit dlouhou cestu na kratší elektrické segmenty, čímž se zkrátí dosah potřebný pro každý segment. Také přidává pouzdra, napájení, hodinové signály a lokální směrování. Materiál lze tedy vybírat podle segmentu, ale časovač neopravňuje k ignorování vyvedení konektorů nebo pahýlů via. Jeho umístění by mělo být zahrnuto do kontroly uspořádání a sestavení.

Pro účely zadávání veřejných zakázek mohou mít platformy s upraveným časováním různé revize desek a rizika v kusovníku. Společnost Highleap může poskytnout cenovou nabídku na holou desku i sestavu společně, takže vysokorychlostní rozvržení, napájení, tepelný hardware a dodací lhůty komponent jsou zohledněny v jednom harmonogramu.

Rozměry okrajových konektorů jsou mechanické i elektrické

Přídavné karty vyžadují kontrolovanou tloušťku konečné úpravy, zkosení, povrchovou úpravu kontaktů, klíčování a obrys. Tyto položky ovlivňují vkládání a výkon konektoru. Spuštění od kontaktu k vnitřnímu vedení musí odpovídat schválenému rozměru a uspořádání. Změna materiálu, která mění tloušťku karty nebo geometrii vedení, může proto ovlivnit jak uložení, tak odezvu kanálu.

Společnost Highleap během kontroly CAM kontroluje požadavky na tloušťku, zkosení a tloušťku. Zákazník by měl poskytnout příslušné mechanické specifikace karty a veškerá omezení týkající se rozměrů konektorů a dodavatele. Pokud je namontován držák nebo výztuha, měla by být zahrnuta i jeho tolerance a zatížení.

Schválení prototypu by mělo zahrnovat všechny segmenty desky.

Testování kuponu základní desky neprokazuje, že rozšiřující karta a rozšiřující karta používají ekvivalentní konstrukce. Každý kritický segment by měl mít reprezentativní impedanci a v případě potřeby i důkaz ztrát. Systémový test by měl používat určené konektory a kabely. Pokud různí dodavatelé vyrábějí různé segmenty, jsou obzvláště důležité sdílené předpoklady pro stackup a spuštění.

Highleap dokáže v rámci jednoho projektu vyrobit několik souvisejících typů desek a vést oddělené záznamy o materiálech a kontrolách. To může zjednodušit korelaci, protože změny v jednom segmentu zůstávají viditelné, a nejsou skryty za samostatnými nákupními kanály.

Kvalita sestavení ovlivňuje ladění shody s předpisy

Velká pouzdra BGA mohou mít dutiny, prohlubně nebo deformace, které se projevují jako občasné systémové chyby. Konektory mohou být během lisování špatně zarovnané nebo poškozené. Zbytky po čištění mohou ovlivnit vysokoimpedanční podpůrné obvody. Highleap může zahrnovat rentgenové vyšetření, AOI, kontrolu prvního výrobku a funkční testování, ale kupující by měl definovat, které důkazy jsou požadovány.

Pokud platforma nesplňuje požadavky, uchovaná data o sestavě a holých deskách pomáhají oddělit geometrii kanálů od problémů s pájením nebo součástkami. To snižuje pokušení měnit materiál před zjištěním skutečné příčiny.

Pohodlné nakupování by nemělo oslabovat kontrolu změn

Highleap podporuje mezinárodní platby a přepravní dohody, zajištění zdrojů komponentů a opakované objednávky. Pohodlí neznamená otevřenou substituci. Materiál, konektory a kritické komponenty se mění pouze na základě dohodnutého schvalovacího procesu. Cenová nabídka může identifikovat položky dodané zákazníkem, konsignační a tovární zdroje, takže vlastnictví je jasné.

Po dodání podporují sledovatelné záznamy o šarži a zkouškách technickou kontrolu. Profesionální poprodejní proces začíná schválenými údaji, pozorovanými příznaky a dotčeným množstvím a poté určuje omezení a nápravná opatření.

Integrita napájení a tepelný hardware mohou omezit vrstvení signálu.

Alokace vysokorychlostních vrstev se neprovádí izolovaně. Zařízení PCIe 6.0, retimery a přepínače vyžadují napájení, oddělení a tepelnou podporu. Přidání referenčních rovin pro integritu signálu může zvýšit počet vrstev; přidání silné mědi nebo chladiče může ovlivnit tloušťku a deformaci. Kontrola vrstev by měla zahrnovat požadavky na signál i napájení.

Společnost Highleap může posoudit vyvážení měděných vodičů, rozteč napájecích rovin a montážní hardware, ale zákazník by měl dodat proudová, tepelná a mechanická omezení. Pouze signálový systém, který nedokáže podporovat finální komponenty, není připraven k výrobě.

Ladění shody s předpisy má výhody z kontrolované zlaté desky

Poté, co první výrobek projde dohodnutými testy desky a systému, uchovejte si jeho souhrn, informace o šarži materiálu, naměřená data kupónů a záznam o montáži jako výchozí bod. Pozdější šarže lze porovnat s touto zlatou konfigurací. Pokud se změní mez shody, může šetření určit, zda se změnila deska, komponenty, konektor nebo firmware.

Společnost Highleap si může uchovávat schválená výrobní data a reprodukovat vydanou konstrukci v závislosti na dostupnosti materiálu. Zákazník by si měl uchovávat výsledky systémových testů a konfiguraci přípravků. Tyto záznamy společně zefektivňují poprodejní inženýrství.

Poznámka ke standardům: PCI Express 6.0 používá signalizaci PAM4 s rychlostí 64 GT/s s režimy FEC a FLIT. Podrobné požadavky na shodu s předpisy zůstávají řízeny specifikacemi PCI-SIG a dokumentací zákazníka o platformě.

Řešení pro desky plošných spojů a desek plošných spojů Highleap - vyžádejte si cenovou nabídku

doporučené příspěvky

Jak získat cenovou nabídku na desky plošných spojů

Provedeme pro vás analýzu DFM/DFA a ozveme se vám se zprávou. Své soubory můžete bezpečně nahrát prostřednictvím našich webových stránek. Pro vypracování cenové nabídky potřebujeme následující informace:

    • Gerber, ODB++ nebo .pcb, spec.
    • Seznam kusovníků, pokud požadujete montáž
    • Množství
    • Čas otáčení
Kromě výroby desek plošných spojů nabízíme komplexní škálu elektronických služeb, včetně návrhu desek plošných spojů, výroby desek plošných spojů a komplexních řešení. Ať už potřebujete pomoc s prototypováním, ověřováním návrhu, zajištěním zdrojů součástek nebo hromadnou výrobou, poskytujeme komplexní podporu, abychom zajistili úspěch vašeho projektu.

Pro služby PCBA prosím poskytněte kusovník (BOM) a případné konkrétní montážní pokyny. Nabízíme také analýzy DFM/DFA pro optimalizaci vašich návrhů z hlediska vyrobitelnosti a montáže a zajištění plynulého výrobního procesu.

    Řekněte nám o svém projektu s deskami plošných spojů

    Ještě nemáte žádné návrhové soubory? Žádný problém. Podělte se s námi o své znalosti a my se vám ozveme, pokud budeme potřebovat další podrobnosti.



    Nahrát soubory (Volitelné)

    Soubory s deskami plošných spojů, kusovník, PDF/STEP, TXT, obrázky, ZIP/RAR/7Z · Celkem max. 50 MB