12-lags printkortapplikationer: Hvornår skal man vælge tolv lag

12-lags printkortapplikationer kombinerer ofte tæt komponentudbrydning, flere grænseflader og behov for strømfordeling. Tolv lag kan være en nyttig mulighed, når en konstruktion med et lavt antal lag ikke kan opfylde kravene til routing, returvej eller strømintegritet inden for printkortets omrids. Det endelige valg afhænger af pakken, via arkitektur, materialer og produktionsbegrænsninger; tolv lag eliminerer ikke automatisk behovet for HDI.

Denne side hjælper dig med at beslutte, om dit design hører til i den gruppe. Den viser de produkter, der almindeligvis bruger 12 lag, de signaler, der skubber et design dertil, og de spørgsmål, der bestemmer antallet af lag. Hvordan disse printkort er bygget, og hvad de koster, er dækket på vores side om fremstilling af 12-lags printkort.

Produkter, der almindeligvis bruger 12-lags brædder

Lagantallet følger produktets tæthed og hastighed, ikke dets branche. En simpel controller i et medicinsk udstyr kan være et 4-lags printkort, mens et kompakt netværkskort i samme bygning har 12 lag. Eksemplerne nedenfor er udgangspunkter for evaluering, ikke branchespecifikke krav til lagantal.

Highleap bygger printkort til hvert af disse markeder, herunder kommunikationsudstyr , medicinsk udstyr , bilelektronik og industrielle styresystemer . Fremstillingskravene er de samme på tværs af dem. Det, der ændrer sig, er acceptstandarden og den dokumentation, som slutkunden efterspørger.

Bruger forbrugerprodukter 12-lags printkort?

Ja. Nogle computer-, spil-, netværks- og kompakte forbrugerprodukter bruger 12 lag eller mere. Smartphones og tynde bundkort kan kombinere mange lag med HDI-mikrovias. Lagantal og via-teknologi er separate designvalg, og ingen af ​​dem er fastsat af forbrugerproduktkategorien.

Hvad med rumfarts- og forsvarsråd?

Disse produkter ender ofte på 12 lag eller derover, men antallet af lag er sjældent den vanskelige del. De vanskelige dele er dokumentationen, materialets sporbarhed og den acceptstandard, som programmet kræver. Hvis din plade falder ind under denne kategori, så fortæl os den standard, den skal opfylde, når du sender filerne, da det former tilbuddet mere end stackup'en. Vores arbejde for luftfarts- og forsvarsprogrammer er afgrænset på denne måde.

Signaler og stik, der skubber et design til 12 lag

Et bræt flytter sig til 12 lag på grund af specifikke routingproblemer, ikke fordi produktkategorien lyder avanceret. Fire situationer forklarer de fleste af de bevægelser, vi ser.

Enhver af disse kan løses på 8 eller 10 lag. Det er kombinationen af ​​to eller flere, inden for en fast printkortkontur, der gør 12 lag til det praktiske svar. Praksis med højhastighedsrouting er dækket i vores guide til højhastigheds-PCB'er , og printkort bygget til AI-serverplatforme viser, hvor denne logik fører hen ved højere lagantal.

Har en hurtigere grænseflade altid brug for flere lag?

Nej. Et enkelt hurtigt link på et ellers simpelt printkort retfærdiggør ikke 12 lag. Det afgørende er, hvor mange sådanne links der skal routes på én gang, og om hver af dem kan opretholde et ubrudt referenceplan. Et 10 Gbps link med en ren returvej er lettere at bygge end otte 1 Gbps links, der krydser et delt plan.

Valg mellem 8, 10, 12 og 16 lag

Vælg det laveste antal lag, der giver hvert hurtigt signal et referenceplan og stadig routerer boardet. Ekstra lag koster penge på hvert board, du nogensinde bygger, så målet er den mindste stackup, der opfylder de elektriske krav, ikke den mest kapable.

Der er en anden mulighed, som folk overser. I stedet for at tilføje lag, holder nogle designs sig på 10 lag ved at skifte til HDI-konstruktion med microvias , hvilket frigør routingplads under BGA'en. Det bytter lagomkostninger med sekventiel lamineringsomkostninger, og hvilken der vinder afhænger af printkortet. Hvis du vil have tal i stedet for en tommelfingerregel, så send dispositionen, pakke- og interfacekrav, mulige stackups og tilgængelige layoutdata, så alternativerne kan gennemgås og gives tilbud på et sammenligneligt grundlag.

Kan jeg starte layoutet med 10 lag og tilføje lag senere?

Det kan du, men det er dyrt at gøre det på et senere tidspunkt. Tilføjelse af lag kan ændre dielektrisk afstand og referencetildelinger, selvom den samlede tykkelse opretholdes, så geometrier og routing med kontrolleret impedans skal revalideres. Hvis der er en reel chance for, at designet får brug for 12 lag, skal layoutet startes der. Fjernelse af lag kræver også stackup og gennemgang af signalintegritet; ingen af ​​ændringerne bør behandles som en simpel mekanisk redigering.

Designregler, der betyder noget, når du har forpligtet dig til 12 lag

Når antallet af lag er fastsat, er der tre beslutninger, der afgør, om brættet bygger rent. Disse er værd at afgøre, før layoutet er langt fremme, fordi hver enkelt er dyr at ændre bagefter.

• Hold stakken symmetrisk. Kobber og harpiks bør spejle sig omkring midten af ​​pladen. En ubalanceret 12-lags stabling øger risikoen for bøjning og vridning efter laminering, og en buet plade er svær at samle og kan svigte i felten. stackup-guide viser afbalancerede arrangementer.
• Giv hvert hurtigt signal et referenceplan. Ræt højhastighedsspor på lag ved siden af ​​et ubrudt jord- eller effektplan, og undgå at krydse spaltninger i dette plan. Dette er mere vigtigt ved 12 lag end ved 4, fordi der er større chance for at gøre det forkert.
• Størrelsesorienter viasene efter pladetykkelsen. Et 12-lags printkort er normalt 1.6 mm eller tykkere, så det mindste gennemgående hul skal holde sig inden for producentens billedformat. Planlæg via-størrelsen, før du forpligter dig til en BGA-afstand.

Resten af ​​layoutreglerne er de samme som for alle flerlagsplader. Det, der ændrer sig ved tolv lag, er, at fejl begraves midt i stakken, hvor de ikke kan omarbejdes. Tidlig kontrol af designet i forhold til fremstillingsgrænserne er den billigste forsikring, og det er netop det, vores DFM-gennemgang er til for.

Skal jeg selv designe 12-lags pladen, eller bede producenten om en stackup?

Spørg efter en konstruktion, og design derefter efter den. En producent ved, hvilke kerne- og prepreg-tykkelser der er på lager, og hvilke konstruktioner der kan holde impedansen uden specialmaterialer. Ved at designe efter en konstruktion, vi rent faktisk kan bygge, undgår vi et redesign, når den tilbudte konstruktion afviger fra den i dit CAD-værktøj. Send os dine lagkrav og målimpedans, så foreslår vi et.