Σχεδιασμός στοίβαξης 10 στρώσεων PCB για σύνθετη αντίσταση και επίπεδα
Σχήμα 1. Στοίβαξη πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος 10 στρώσεων για σχεδιασμό σύνθετης αντίστασης και επιπέδου.
Πίνακας περιεχομένων
- Επιλέξτε μια αρχιτεκτονική στρώσης πριν επιλέξετε το πάχος του διηλεκτρικού
- Τρία χρήσιμα αρχέτυπα στοίβαξης 10 επιπέδων
- Ένα παράδειγμα 10 επιπέδων πλούσιο σε επίπεδο αναφοράς
- Πίεση προς τα έξω, κλείσιμο χαλκού και σύνθετης αντίστασης
- Ακεραιότητα Ισχύος, Διαδρομές Επιστροφής και EMI
- Συμμετρία, Ισορροπία Χαλκού και Κίνδυνος Κύκλου/Στροφής
- Υβριδικά Υλικά, HDI και Παραλλαγές Άκαμπτης-Εύκαμπτης
- Πακέτο έκδοσης Stackup και πύλη DFM
- Συνηθισμένα σφάλματα Stackup και οι συνέπειές τους
- Συμφιλίωση του τελικού πάχους πριν από την έκδοση διάταξης
- Ειδικές κατασκευές από βαρύ χαλκό, RF και θερμικές κατασκευές
- Έλεγχος αλλαγών Stackup μετά την έναρξη της διάταξης
- Λίστα ελέγχου υπογραφής Stackup
Μια στοίβα δέκα στρώσεων είναι μια ηλεκτρική και κατασκευαστική αρχιτεκτονική, όχι μια λίστα στρώσεων χαλκού που χωρίζονται από ονομαστικά πάχη προεμποτισμού. Καθορίζει ποια σήματα έχουν συνεχείς αναφορές, πόση χωρητικότητα δρομολόγησης είναι διαθέσιμη, πού κατανέμεται η ισχύς, ποια γεωμετρία ίχνους είναι κατασκευαστική και πώς συμπεριφέρεται το πάνελ κατά την πλαστικοποίηση. Επειδή δέκα στρώματα χαλκού δημιουργούν εννέα διηλεκτρικά κενά, μια φαινομενικά μικρή αλλαγή σε ένα κενό μπορεί να μεταβάλει την αντίσταση, το συνολικό πάχος και τη συμμετρία.
Τα παρακάτω παραδείγματα είναι σημεία εκκίνησης σχεδιασμού και όχι στοίβες κατασκευής-απελευθέρωσης. Οι τελικές κατασκευές πυρήνα και προεμποτισμού, τα πεπιεσμένα πάχη, τα φύλλα χαλκού και οι ελεγχόμενες γεωμετρίες πρέπει να επιβεβαιώνονται από τον κατασκευαστή. Χρησιμοποιήστε αυτήν τη σελίδα με τον οδηγό υλικού και την προδιαγραφή σύνθετης αντίστασης.
Επιλέξτε μια αρχιτεκτονική στρώσης πριν επιλέξετε το πάχος του διηλεκτρικού
Ξεκινήστε ταξινομώντας τον σχεδιασμό: αριθμός καναλιών δρομολόγησης υψηλής ταχύτητας, απαιτούμενα επίπεδα ισχύος, πυκνότητα διαφυγής BGA, ευαίσθητα αναλογικά ή RF τμήματα, δομή through-via ή HDI, τελικό πάχος και μηχανικοί περιορισμοί. Ο στόχος δεν είναι η μεγιστοποίηση των στρώσεων με την ένδειξη "σήμα". Ο στόχος είναι να δοθεί σε κάθε κρίσιμη διαδρομή μια χρησιμοποιήσιμη αναφορά, να διατηρηθούν οι διαδρομές επιστροφής συνεχείς και να διατηρηθεί επαρκής επιφάνεια επιπέδου για κατανομή ισχύος.
| Ερώτηση για την αρχιτεκτονική | Επίδραση στη σειρά των στρώσεων |
|---|---|
| Πόσα κρίσιμα στρώματα υψηλής ταχύτητας χρειάζονται; | Τα κρίσιμα επίπεδα θα πρέπει να βρίσκονται δίπλα σε συνεχή επίπεδα αναφοράς· τα στρώματα της γυμνής γραμμής με την υψηλότερη ταχύτητα βρίσκονται ιδανικά μεταξύ δύο επιπέδων αναφοράς. |
| Πόσα πεδία ισχύος απαιτούν ευρύ χαλκό; | Τα ειδικά επίπεδα βελτιώνουν την επαγωγή και την κατανομή ρεύματος, αλλά τα διαχωρισμένα επίπεδα δεν θα πρέπει να γίνονται τυχαίες αναφορές για άσχετα σήματα. |
| Η διαφυγή BGA είναι μέσω οπής ή HDI; | Τα ανοίγματα τυφλών διαβάσεων και η διαδοχική συσσώρευση μπορούν να περιορίσουν ποια στρώματα είναι πρακτικά για fanout και μπορεί να αλλάξουν την ακολουθία ελασματοποίησης. |
| Είναι το πάχος της σανίδας σταθερό; | Εννέα διηλεκτρικά κενά και δέκα στρώματα χαλκού πρέπει να ταιριάζουν στον στόχο, διατηρώντας παράλληλα τις κατασκευάσιμες κατασκευές πυρήνα/προεμποτίσματος. |
| Χρησιμοποιούνται επιλεκτικά υλικά χαμηλών απωλειών ή υλικά RF; | Η τοποθέτηση του υλικού πρέπει να είναι μηχανικά ισορροπημένη και συμβατή με τη διαδικασία συγκόλλησης και διάτρησης. |
| Είναι η σανίδα άκαμπτη-εύκαμπτη; | Η συνέχεια εύκαμπτης στρώσης, η επικάλυψη, η κατασκευή με ή χωρίς κόλλα και οι τερματισμοί άκαμπτης ζώνης πρέπει να οριστούν πριν από την οριστικοποίηση της αρίθμησης των στρώσεων. |
Η κατεύθυνση δρομολόγησης είναι μια δευτερεύουσα απόφαση. Η ανάθεση «οριζόντιων» και «κάθετων» επιπέδων δεν επιδιορθώνει μια στοίβαξη με γειτονικά επίπεδα σήματος υψηλής ταχύτητας και χωρίς επίπεδο αναφοράς. Επιλύστε πρώτα τη δομή πεδίου και διαδρομής επιστροφής και, στη συνέχεια, εκχωρήστε προτιμώμενες κατευθύνσεις με βάση την τοποθέτηση και τη συμφόρηση.
Τρία χρήσιμα αρχέτυπα στοίβαξης 10 επιπέδων
| Αρχέτυπο | Τυπική αναλογία στρώσης-συνάρτησης | Όπου λειτουργεί καλά | Κύριο συμβιβασμό |
|---|---|---|---|
| Πλούσιο σε επίπεδο αναφοράς | 4 σήματα / 4 γείωση / 2 τροφοδοσία | Σειριακές κάρτες υψηλής ταχύτητας, κάρτες μνήμης και κάρτες μικτού σήματος όπου επαρκούν τέσσερα επίπεδα δρομολόγησης. | Λιγότερη χωρητικότητα ακατέργαστης δρομολόγησης· η τοποθέτηση και η διαφυγή BGA πρέπει να προγραμματιστούν νωρίς. |
| Πλούσιο σε αναφορές εδάφους | 4 σήματα / 5 γείωση / 1 τροφοδοσία, με πρόσθετες παροχές τροφοδοσίας | Σχεδιασμοί ευαίσθητοι στον θόρυβο με πολλά σήματα που αναφέρονται στη γείωση και την τοπική κατανομή ισχύος. | Ένα ειδικό επίπεδο ισχύος μπορεί να μην επαρκεί για ευρεία κατανομή ρεύματος. |
| Εστιάζοντας στην πυκνότητα δρομολόγησης | 6 σήματα / 3 γείωση / 1 τροφοδοσία ή άλλη διάταξη τεσσάρων επιπέδων | Πυκνές ψηφιακές πλακέτες όπου είναι απαραίτητα δύο επιπλέον επίπεδα σήματος. | Ορισμένα επίπεδα σήματος ενδέχεται να είναι στραμμένα το ένα προς το άλλο ή να αναφέρουν διαιρεμένη ισχύ, αυξάνοντας τον κίνδυνο διασταυρούμενης ομιλίας και επιστροφής. |
Η αναλογία από μόνη της δεν αποδεικνύει ότι μια στοίβαξη είναι καλή. Δύο διατάξεις "6 σημάτων / 4 επιπέδων" μπορούν να συμπεριφέρονται πολύ διαφορετικά ανάλογα με το πού τοποθετούνται τα επίπεδα. Εάν ένας σχεδιασμός χρειάζεται έξι επίπεδα σήματος, κρατήστε τα γειτονικά επίπεδα για κρίσιμα δίκτυα και τοποθετήστε πιο αργά, μικρότερα ή ορθογώνια δρομολογημένα σήματα στο λιγότερο ευνοϊκό ζεύγος.
Ένα παράδειγμα 10 επιπέδων πλούσιο σε επίπεδο αναφοράς
Η ακόλουθη σειρά στρώσεων αποτελεί ένα ισχυρό εννοιολογικό σημείο εκκίνησης για μια άκαμπτη πλακέτα με τέσσερα κύρια στρώματα σήματος. Είναι ηλεκτρικά συμμετρική σε κρίσιμα περιβάλλοντα σήματος και μπορεί να γίνει μηχανικά συμμετρική αντικατοπτρίζοντας διηλεκτρικές και χάλκινες κατασκευές. Δεν δημοσιεύει καθολικά πάχη διηλεκτρικών ή πλάτη ιχνών.
| Στρώμα / κενό | Λειτουργία | Σχεδιαστική πρόθεση |
|---|---|---|
| L1 | Σήμα και εξαρτήματα | Σύντομη διάσπαση και επιφανειακή δρομολόγηση με αναφορά στο έδαφος L2. |
| L1-L2 | Λεπτό προεμποτισμένο υλικό που επιλέγεται με βάση την αντίσταση και την κατασκευασιμότητα | Διατηρεί την επιφανειακή διαδρομή επιστροφής κοντά και υποστηρίζει πρακτικό πλάτος ίχνους. |
| L2 | Συνεχές έδαφος | Αναφορά για L1 και μία αναφορά για L3. |
| L2-L3 | Πυρήνας ή προ-εμποτισμός | Η μία πλευρά του περιβάλλοντος του απογυμνωμένου αγωγού L3. |
| L3 | Σήμα υψηλής ταχύτητας | Απογυμνωμένος αγωγός μεταξύ των γηπέδων L2 και L4. |
| L3-L4 | Πυρήνας ή προ-εμποτισμός | Αντικατοπτρίζεται ή ελέγχεται σκόπιμα με L2-L3. |
| L4 | Συνεχές έδαφος | Δεύτερη αναφορά L3 και συνεργάτης γείωσης για ισχύ L5. |
| L4-L5 | Σχετικά λεπτό διηλεκτρικό όπου η χωρητικότητα στο επίπεδο ισχύος είναι χρήσιμη | Συνδέει το πρώτο επίπεδο ισχύος με τη γείωση. Το τελικό πάχος ακολουθεί την τάση, την χωρητικότητα και τις ανάγκες κατασκευής. |
| L5 | Πρωτεύουσα ισχύς | Ευρείς, καθορισμένοι τομείς ισχύος· μην χρησιμοποιείτε κατακερματισμένες περιοχές ως ανεξέλεγκτες αναφορές σήματος. |
| L5-L6 | Κεντρικός πυρήνας ή περιοχή σύνδεσης | Μπορεί να απορροφήσει πάχος. Αυτό το κενό ισχύος-ισχύος δεν αναφέρεται ως ζεύγος αποσύνδεσης με αναφορά στο έδαφος. |
| L6 | Δευτερεύουσα ισχύς | Δεύτερος ευρύς τομέας ισχύος, σε συνδυασμό με γείωση L7. |
| L6-L7 | Σχετικά λεπτό διηλεκτρικό | Ζεύγος ισχύος-γείωσης για το κάτω μισό της στοίβας. |
| L7 | Συνεχές έδαφος | Αναφορά για το L8 και συνεργάτης εδάφους για το L6. |
| L7-L8 | Πυρήνας ή προ-εμποτισμός | Η μία πλευρά του περιβάλλοντος του απογυμνωμένου αγωγού L8. |
| L8 | Σήμα υψηλής ταχύτητας | Απογυμνωμένος αγωγός μεταξύ των γηπέδων L7 και L9. |
| L8-L9 | Πυρήνας ή προ-εμποτισμός | Ολοκληρώνει την κάτω απογυμνωμένη γραμμή και αντικατοπτρίζει την άνω περιοχή σήματος. |
| L9 | Συνεχές έδαφος | Αναφορά για L10 και μία αναφορά για L8. |
| L9-L10 | Λεπτό προεμποτισμένο υλικό που επιλέγεται με βάση την αντίσταση και την κατασκευασιμότητα | Αντικατοπτρίζει το επιφανειακό περιβάλλον L1-L2. |
| L10 | Σήμα και εξαρτήματα | Διάρρηξη κάτω πλευράς και επιφανειακή δρομολόγηση με αναφορά στο L9. |
Αυτή η διάταξη δίνει και στα δύο εσωτερικά επίπεδα σήματος δύο αναφορές γείωσης και διατηρεί κάθε εξωτερικό σήμα δίπλα στη γείωση. Κάθε κεντρικό επίπεδο ισχύος έχει έναν εξωτερικό συνεργάτη γείωσης. Η κεντρική απόσταση L5-L6 μπορεί να επιλεγεί για συνολικό πάχος και μηχανική ισορροπία χωρίς να παρουσιάζεται εσφαλμένα ως ζεύγος αποσύνδεσης ισχύος-γείωσης.
Τα σχέδια που χρειάζονται περισσότερη δρομολόγηση μπορούν να μετατρέψουν ένα επίπεδο σε σήμα, αλλά οι συνέπειες πρέπει να είναι σαφείς. Για παράδειγμα, η μετατροπή του L6 σε σήμα αφαιρεί ένα ευρύ επίπεδο ισχύος και δημιουργεί ένα επίπεδο σήματος δίπλα στην ισχύ του L5 και τη γείωση του L7. Οι κρίσιμες διαδρομές σε αυτό το επίπεδο πρέπει να αποφεύγουν τις διασπάσεις L5 ή να σχεδιάζονται ώστε να αναφέρονται κυρίως στο L7.
Πίεση προς τα έξω, κλείσιμο χαλκού και σύνθετης αντίστασης
Το πάχος του προεμποτισμένου μετά την πλαστικοποίηση δεν είναι ίσο με την τιμή καταλόγου χωρίς σκλήρυνση. Το πάχος της συμπίεσης εξαρτάται από το στυλ του γυαλιού, την περιεκτικότητα σε ρητίνη, την πυκνότητα του χαλκού, την επεξεργασία, τον κύκλο συμπίεσης και την τοπική ροή ρητίνης. Ο κατασκευαστής θα πρέπει να παρέχει την αναμενόμενη συμπίεση για την ακριβή κατασκευή και να υποδεικνύει την ανοχή που χρησιμοποιείται στο μοντέλο σύνθετης αντίστασης.
Ο εξωτερικός χαλκός είναι μια τελική διάσταση
Τα εξωτερικά στρώματα ξεκινούν με το βασικό φύλλο και αποκτούν χαλκό κατά την επιμετάλλωση οπών και μοτίβων. Το μοντέλο ελεγχόμενης σύνθετης αντίστασης θα πρέπει να χρησιμοποιεί την τελική διατομή του ίχνους, συμπεριλαμβανομένου του τραπεζοειδούς σχήματος χάραξης. Τα εσωτερικά στρώματα συνήθως χαράσσονται από φύλλο χωρίς την ίδια ανάπτυξη επιμετάλλωσης μοτίβων, επομένως ένα εξωτερικό και ένα εσωτερικό ίχνος με την ίδια ονομαστική ονομασία ουγγιάς δεν μοιράζονται απαραίτητα την ίδια γεωμετρία.
Μην απελευθερώνετε πλάτη ιχνών πριν από τη στοίβαξη
Ένα σχέδιο που καθορίζει 50 Ω σε ένα συγκεκριμένο πλάτος, επιτρέποντας παράλληλα στον προμηθευτή να αλλάξει την κατασκευή του διηλεκτρικού, δημιουργεί μια αντίφαση. Είτε δημοσιεύστε την ακριβή στοίβαξη και γεωμετρία, είτε καθορίστε τον στόχο της σύνθετης αντίστασης και εξουσιοδοτήστε τον κατασκευαστή να προσαρμόσει το πλάτος/απόσταση εντός των συμφωνημένων ορίων. Οποιαδήποτε αλλαγή που επηρεάζει την απόσταση δρομολόγησης ή την ασυμμετρία του ζεύγους θα πρέπει να επιστρέφεται για έγκριση από τον πελάτη.
Χρησιμοποιήστε τα σωστά δεδομένα υλικού
Ο επιλυτής πεδίου θα πρέπει να χρησιμοποιεί Dk ειδικά για την κατασκευή ή βαθμονομημένο για τη διαδικασία, όχι έναν τίτλο μίας οικογένειας που αντιγράφεται από ένα φύλλο δεδομένων. Οι επιφανειακές δομές θα πρέπει να περιλαμβάνουν μάσκα συγκόλλησης όπου υπάρχει. Η ανάλυση απωλειών υψηλής ταχύτητας απαιτεί επιπλέον Df, τραχύτητα χαλκού και συμπεριφορά που εξαρτάται από τη συχνότητα. Ο υπολογισμός της σύνθετης αντίστασης από μόνος του δεν προσδιορίζει την απώλεια καναλιού.

Ακεραιότητα Ισχύος, Διαδρομές Επιστροφής και EMI
Η μικρότερη απόσταση σήματος προς αναφορά μειώνει την επαγωγή βρόχου και την εξάπλωση πεδίου, αλλά η ακριβής βελτίωση εξαρτάται από τη γεωμετρία. Δεν θα πρέπει να διαφημίζεται ως σταθερή μείωση σε dB. Τα ζεύγη επιπέδων μπορούν να παρέχουν κατανεμημένη χωρητικότητα, ωστόσο η τιμή τους ακολουθεί τη σχέση παράλληλων πλακών και την πραγματική περιοχή επικάλυψης. Ένα λεπτό διηλεκτρικό ισχύος-γείωσης μπορεί να είναι χρήσιμο, αλλά δεν εξαλείφει την διακριτή αποσύνδεση ή την επαγωγή πακέτου.
Διατηρήστε τα επίπεδα αναφοράς υψηλής ταχύτητας συνεχή. Όταν ένα επίπεδο ισχύος περιέχει πολλαπλές νησίδες, μην τοποθετείτε κρίσιμες διαδρομές όπου το κυρίαρχο ρεύμα επιστροφής θα πρέπει να διασχίσει ένα όριο νησιού. Εάν ένα επίπεδο σήματος βρίσκεται μεταξύ ισχύος και γείωσης, αποφασίστε ποιο επίπεδο είναι το προβλεπόμενο επίπεδο αναφοράς και βεβαιωθείτε ότι ελέγχεται η εναλλακτική διαδρομή.
Οι περιφράξεις μέσω ακμών μπορούν να βοηθήσουν σε επιλεγμένα προβλήματα RF ή ρεύματος περιβλήματος, αλλά ένα καθολικό σταθερό βήμα γύρω από κάθε ψηφιακή πλακέτα δεν είναι απαραίτητο και μπορεί να μειώσει τη δρομολόγηση ή να δημιουργήσει διάτρηση επιπέδου. Το βήμα και ο τερματισμός του περιβλήματος θα πρέπει να ακολουθούν την υψηλότερη συχνότητα και στρατηγική περιβλήματος που ελέγχεται.
Σχεδιάστε τη διαδρομή επιστροφής σε κάθε μετάβαση σε επίπεδο
Ένα σήμα via αλλάζει το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο από τη μία δομή γραμμής μεταφοράς στην άλλη. Όταν και τα δύο επίπεδα δρομολόγησης αναφέρονται σε επίπεδα γείωσης, οι κοντινές γειωμένες via μπορούν να συνδέσουν αυτά τα επίπεδα και να μειώσουν τον βρόχο επιστροφής, αλλά ο αριθμός και η τοποθέτησή τους θα πρέπει να ακολουθούν τη γεωμετρία μετάβασης και όχι έναν καθολικό κανόνα απόστασης. Όταν μια διαδρομή αλλάζει μεταξύ επιπέδων που αναφέρονται σε διαφορετικούς αγωγούς, όπως η γείωση σε ένα επίπεδο και ένα επίπεδο ισχύος σε ένα άλλο, το ρεύμα επιστροφής χρειάζεται μια σκόπιμη διαδρομή μεταφοράς. Αυτή η διαδρομή μπορεί να χρησιμοποιήσει έναν κατάλληλα τοποθετημένο πυκνωτή αποσύνδεσης μεταξύ των αγωγών αναφοράς, μια διαφορετική ανάθεση επιπέδου ή μια επανασχεδιασμένη μετάβαση που διατηρεί και τα δύο τμήματα αναφερόμενα στη γείωση.
Το σχέδιο στοίβαξης θα πρέπει επομένως να προσδιορίζει την προβλεπόμενη αναφορά για κάθε ελεγχόμενη στρώση, όχι απλώς να χαρακτηρίζει μια στρώση ως «σήμα». Τα πεδία μέσω, τα αντι-μαξιλάκια και οι αποστάσεις επιπέδου πρέπει να εξετάζονται μαζί, επειδή μια ηλεκτρικά ορθή σειρά στρώσεων μπορεί να υπονομευθεί από μια μετάβαση που αφαιρεί υπερβολικά πολύ κοντινό χαλκό αναφοράς.
Συμμετρία, Ισορροπία Χαλκού και Κίνδυνος Κύκλου/Στροφής
Η μηχανική συμμετρία σημαίνει κάτι περισσότερο από την ανάθεση των ίδιων ονομάτων δικτύου κατά μήκος της κεντρικής γραμμής. Συνδυάστε τα εξωτερικά βάρη χαλκού, τις διηλεκτρικές κατασκευές και την αναμενόμενη κάλυψη χαλκού. Μια πλευρά εξαρτήματος υψηλής πυκνότητας μπορεί να έχει πολύ περισσότερο χαλκό από την αντίθετη πλευρά, ακόμη και όταν τα ονομαστικά βάρη του φύλλου ταιριάζουν. Μπορεί να χρειαστεί κλοπή CAM ή εξισορρόπηση σχεδιασμού.
Η αποδοχή της καμπύλης και της περιστροφής διέπεται από τις ισχύουσες προδιαγραφές του προϊόντος και τις ανάγκες συναρμολόγησης. Η συναρμολόγηση BGA με λεπτό βήμα μπορεί να απαιτεί πιο σφιχτή επιπεδότητα από ένα γενικό όριο γυμνής σανίδας. Επομένως, η αναθεώρηση της στοίβαξης θα πρέπει να λαμβάνει υπόψη το μέγεθος του πάνελ, το περίγραμμα της σανίδας, την κατανομή του χαλκού, τις εγκοπές, το μείγμα υλικών και τη μέθοδο αποπάνελωσης, όχι μόνο τη συμμετρία των στρώσεων.
| Έλεγχος υπολοίπου | Αποδεικτικά στοιχεία πριν από την κυκλοφορία |
|---|---|
| Βάρος χαλκού | Βάση με καθρέφτη/φινίρισμα από χαλκό ή τεκμηριωμένη ασύμμετρη διαδικασία εγκεκριμένη από τον κατασκευαστή. |
| Διηλεκτρική κατασκευή | Ζευγαρωμένοι τύποι πυρήνα/προεμποτίσματος και πίεση προς τα έξω όπου επιδιώκεται μηχανική ισορροπία. |
| Περιοχή χαλκού | Διαγράμματα στρώσεων ή ανάλυση CAM που προσδιορίζουν μεγάλη ανισορροπία και προτεινόμενη κλοπή. |
| Τοποθέτηση υλικού | Υλικά χαμηλών απωλειών, RF ή εύκαμπτα, διανεμημένα με κατάλληλο σχέδιο πλαστικοποίησης. |
| Πάνελ και περίγραμμα | Αναμενόμενη διάταξη, ράγες, διαχωριστικά, σχισμές και μεγάλες εγκοπές που περιλαμβάνονται στην αξιολόγηση warpage. |
Σχήμα 2. Παράδειγμα διάταξης στοίβαξης στρώσεων PCB 10 στρώσεων.
Υβριδικά Υλικά, HDI και Παραλλαγές Άκαμπτης-Εύκαμπτης
Υβριδική κατασκευή χαμηλών απωλειών
Το υλικό χαμηλών απωλειών μπορεί να εντοπιστεί γύρω από επιλεγμένα στρώματα σήματος, αλλά η ακριβής διάταξη πυρήνα, προεμποτίσματος ή συγκολλητικού υλικού πρέπει να είναι κατάλληλη. Μην επιβάλλετε ένα καθολικό όριο διαφοράς CTE και να υποθέτετε τη συμβατότητα. Εξετάστε τη ροή ρητίνης, την πρόσφυση, τη σκλήρυνση, την κίνηση διαστάσεων, τη διαδικασία τρυπήματος/αποσμητικού και την αξιοπιστία των επιμεταλλωμένων οπών για το πλήρες ζεύγος υλικών.
Συσσώρευση ΔΑΑ
Σε μια πλακέτα 1+8+1, 2+6+2 ή 3+4+3, η σημειογραφία στρώσεων περιγράφει την κατανομή της συσσώρευσης, όχι την πλήρη διαδικασία κατασκευής από μόνη της. Κάθε επίπεδο συσσώρευσης προσθέτει απεικόνιση, πλαστικοποίηση, διάτρηση με λέιζερ, μεταλλοποίηση και, όπου απαιτείται, πλήρωση/επιπέδωση. Η στοίβαξη πρέπει να προσδιορίζει κάθε άνοιγμα μικροδιαύλων, θαμμένο διάδρομο, διαμπερές διάδρομο και τη σειρά με την οποία σχηματίζονται οι δομές. Η μέτρηση των κύκλων πρέσας θα πρέπει να περιλαμβάνει το κεντρικό υποσύνθετο υλικό και κάθε διαδοχική συσσώρευση, χρησιμοποιώντας την ορολογία που ορίζει ο προμηθευτής.
Άκαμπτη-εύκαμπτη στοίβαξη
Μια άκαμπτη-εύκαμπτη σανίδα δέκα στρώσεων δεν φέρει απαραίτητα και τις δέκα στρώσεις μέσω της ζώνης κάμψης. Συχνά μόνο επιλεγμένα εύκαμπτα στρώματα συνεχίζουν, ενώ άλλα στρώματα χαλκού καταλήγουν στην άκαμπτη περιοχή. Ο σχεδιασμός θα πρέπει να προσδιορίζει τον αριθμό των εύκαμπτων στρώσεων, την κατασκευή χωρίς κόλλα ή με κόλλα, την επικάλυψη, τα ενισχυτικά στοιχεία, τον τύπο χαλκού, την κατεύθυνση κάμψης και τη στατική ή δυναμική λειτουργία. Το IPC-2223 είναι ένα πρότυπο σχεδιασμού. Η απόδοση των τελικών εύκαμπτων και άκαμπτων-εύκαμπτων σανίδων καλύπτεται από το IPC-6013.
Πακέτο έκδοσης Stackup και πύλη DFM
Μια στοίβα παραγωγής θα πρέπει να ελέγχεται από αναθεωρήσεις και να περιλαμβάνει και τα δέκα στρώματα χαλκού, και τα εννέα διηλεκτρικά κενά, την ποιότητα και την κατασκευή του υλικού, τον χαρακτηρισμό πυρήνα/προεμποτισμού, το ονομαστικό πάχος και το πάχος ανοχής, τον τύπο και το πάχος του χαλκού, το πάχος της τελικής πλακέτας, τις ελεγχόμενες δομές, τα ανοίγματα διέλευσης και τυχόν σημειώσεις διαδοχικής ελασματοποίησης.
| Αντικείμενο κυκλοφορίας | Ερώτηση αποδοχής |
|---|---|
| Λειτουργία στρώματος | Είναι τα επίπεδα αναφοράς συνεχή εκεί που τα απαιτούν κρίσιμες διαδρομές; |
| Υλική κατασκευή | Προσδιορίζονται οι ακριβείς ποιότητες, τα στυλ γυαλιού ή οι εγκεκριμένοι κανόνες αντικατάστασης; |
| Ορισμός χαλκού | Διακρίνεται ο βασικός και ο τελικός εξωτερικός χαλκός; |
| Πίεση προς τα έξω | Οι τιμές των διηλεκτρικών είναι εκτιμήσεις παραγωγής και όχι τιμές καταλόγου χωρίς σκλήρυνση; |
| Γεωμετρία σύνθετης αντίστασης | Κάθε ελεγχόμενη κλάση δείχνει στο σωστό επίπεδο και αναφορά; |
| Μέσω αρχιτεκτονικής | Είναι τα ανοίγματα διαμπερή, τυφλά, θαμμένα, μικροδιάτρητα και οπίσθιας διάτρησης σαφή; |
| Μηχανική ισορροπία | Έχει εξεταστεί η επιφάνεια του χαλκού, η επένδυση και η τοποθέτηση μικτών υλικών; |
| Αρχή έγκρισης | Είναι σαφές ποιες αλλαγές στο stackup ή στα γραφικά απαιτούν την έγκριση του πελάτη; |
Ολοκληρώστε αυτήν την πύλη πριν από την έγκριση δρομολόγησης. Μια ροή εργασίας «τελικής στοίβαξης μετά την υποβολή Gerber» επιβάλλει αλλαγές στο έργο τέχνης που μπορούν να αποφευχθούν και μπορεί να ακυρώσει την προσομοίωση χρονισμού και καναλιού. Υποβάλετε την κατασκευή μέσω της αναθεώρησης DFM με τον πίνακα ελεγχόμενης σύνθετης αντίστασης και τις κρίσιμες υποθέσεις δρομολόγησης.
Συνηθισμένα σφάλματα Stackup και οι συνέπειές τους
Λανθασμένη καταμέτρηση συναρτήσεων
Ένας πίνακας επιπέδων που ισχυρίζεται έξι επίπεδα σήματος αλλά παραθέτει μόνο τέσσερα επίπεδα σήματος υπονομεύει ολόκληρη τη λογική σχεδιασμού. Μετρήστε απευθείας τις συναρτήσεις χαλκού και επαληθεύστε το περιβάλλον αναφοράς κάθε σήματος.
Παράλειψη διηλεκτρικών κενών
Δέκα στρώματα χαλκού απαιτούν εννέα διαχωρισμούς διηλεκτρικού. Ένας πίνακας που παραθέτει μόνο τα διηλεκτρικά "κάτω" από" επιλεγμένα στρώματα συχνά παραλείπει ή μετράει διπλά τα κενά και δεν μπορεί να συμφωνήσει με το τελικό πάχος.
Χρήση καθολικών πλάτους ίχνους
Οι σταθερές διαστάσεις 50 Ω ή 100 Ω που αντιγράφονται από άλλη κατασκευή δεν θα πρέπει να εμφανίζονται ως κανόνες έτοιμοι για κατασκευή. Πρέπει να υπολογιστούν εκ νέου με το πραγματικό μοντέλο συμπιεσμένου διηλεκτρικού, χαλκού και υλικού.
Ονομάζοντας δύο επίπεδα ισχύος ένα ζεύγος αποσύζευξης
Η κατανεμημένη επίπεδη χωρητικότητα είναι χρήσιμη μεταξύ αγωγών που φέρουν αντίθετο φορτίο, συνήθως ισχύ και γείωση. Δύο γειτονικά επίπεδα ισχύος σε διαφορετικές ράγες δεν αποτελούν γενική αντικατάσταση ενός ζεύγους ισχύος-γείωσης και μπορεί να εισάγουν σύζευξη μεταξύ των ραγών.
Υποθέτοντας ότι οι ηλεκτρικές ετικέτες δημιουργούν μηχανική συμμετρία
Η στρέβλωση εξαρτάται από το υλικό, το πάχος και την κατανομή του χαλκού. Τα κατοπτρικά ονόματα στρώσεων δεν επαρκούν εάν η μία πλευρά έχει πυκνό χαλκό και η άλλη έχει αραιή δρομολόγηση.
Συμφιλίωση του τελικού πάχους πριν από την έκδοση διάταξης
Το ονομαστικό πάχος της πλακέτας είναι το αποτέλεσμα και των εννέα συμπιεσμένων διηλεκτρικών κενών, των δέκα στρώσεων χαλκού, της συνεισφοράς της επιμετάλλωσης και της σύμβασης μέτρησης του προμηθευτή. Ένα απλό άθροισμα των πυρήνων καταλόγου και των προεμποτισμάτων μπορεί να είναι λανθασμένο επειδή ο χαλκός ενσωματώνεται στη ρητίνη και η εξωτερική επιμετάλλωση προστίθεται μετά την πλαστικοποίηση. Η στοίβα που απελευθερώνεται θα πρέπει να δείχνει την υπολογισμένη τελική τιμή και την ανοχή του προμηθευτή και, στη συνέχεια, να επιβεβαιώνει ότι οι απαιτήσεις σύνδεσης, εφαρμογής με πίεση, άκρης κάρτας και περιβλήματος χρησιμοποιούν τον ίδιο ορισμό.
Η ανοχή πάχους αλλάζει επίσης την αντίσταση και τη γεωμετρία της οπίσθιας διάτρησης. Ένας σχεδιασμός κοντά στο όριο του εύρους επαφής ενός συνδετήρα ή ένα παράθυρο διάτρησης ελεγχόμενου βάθους μπορεί να απαιτεί αυστηρότερο έλεγχο κατασκευής από μια συνηθισμένη πλακέτα. Εάν προτείνεται μια λεπτότερη πλακέτα για τη μείωση του μήκους διέλευσης, ελέγξτε την ακαμψία, τον χειρισμό της συναρμολόγησης, τη στρέβλωση και τη συμβατότητα του συνδετήρα αντί να αντιμετωπίζετε το πάχος μόνο ως ηλεκτρική μεταβλητή.
Έλεγχος αναθεώρησης Stackup
Δώστε σε κάθε εγκεκριμένο stackup μια αναθεώρηση και συνδέστε το σχέδιο κατασκευής, τον πίνακα σύνθετης αντίστασης, το μοντέλο προσομοίωσης και το σύνολο κανόνων διάταξης με αυτήν την αναθεώρηση. Μια προτεινόμενη από τον προμηθευτή αλλαγή στον πυρήνα, το prepreg, τον χαλκό ή το υλικό θα πρέπει να δημιουργήσει ένα stackup με κόκκινη γραμμή και να προσδιορίσει ποιες ελεγχόμενες γεωμετρίες αλλάζουν. Αυτό εμποδίζει μια φαινομενικά μικρή υποκατάσταση αγοράς να ακυρώσει σιωπηλά τους περιορισμούς δρομολόγησης.
Εφέ σε επίπεδο πάνελ
Το ίδιο περίγραμμα σανίδας μπορεί να συμπεριφέρεται διαφορετικά όταν τοποθετείται σε διαφορετικό πάνελ παραγωγής. Η κλοπή χαλκού, ο σχεδιασμός της ράγας, η τοποθέτηση κουπονιών, η φόρτωση με πρέσα και η δρομολόγηση των χαρακτηριστικών αποκόλλησης μπορούν να επηρεάσουν την ομοιομορφία του πάχους και την καμπύλη/στρίψιμο. Συμπεριλάβετε την τοποθέτηση πάνελ στην πρώτη ανασκόπηση του άρθρου όταν η επιπεδότητα, το ελεγχόμενο βάθος ή η δειγματοληψία σύνθετης αντίστασης είναι κρίσιμα.

Ειδικές κατασκευές από βαρύ χαλκό, RF και θερμικές κατασκευές
Ο βαρύς χαλκός μεταβάλλεται περισσότερο από την τρέχουσα χωρητικότητα. Το παχύ φύλλο απαιτεί μεγαλύτερο περιθώριο χάραξης, επηρεάζει το ελάχιστο ίχνος και χώρο, αυξάνει την απαίτηση ρητίνης κατά την πλαστικοποίηση και μπορεί να δυσχεράνει την ισορροπία του χαλκού. Μια σανίδα δέκα στρώσεων με επιλεγμένα στρώματα βαριάς ισχύος μπορεί να χρειάζεται κατασκευές προεμποτισμού γεμισμένες με ρητίνη, βαθμιδωτό χαλκό ή τοπικές δομές διαύλου αντί για ομοιόμορφα βαρύ χαλκό σε κάθε στρώση. Ο προμηθευτής θα πρέπει να παρέχει εφικτή γεωμετρία για το ακριβές πάχος του χαλκού και το μέγεθος του πάνελ.
Τα στρώματα RF μπορούν να τοποθετηθούν στο εξωτερικό ή μέσα σε μια υβριδική στοίβα, ανάλογα με την πρόσβαση εκτόξευσης, τη θωράκιση και την επεξεργασία υλικού. Οι ελεγχόμενες δομές RF ενδέχεται να απαιτούν ομοεπίπεδη γείωση, μέσω φράχτες, επένδυση κοιλοτήτων ή ακμών και φινίρισμα χωρίς νικέλιο σε επιλεγμένες εφαρμογές. Αυτά τα χαρακτηριστικά θα πρέπει να αντιμετωπίζονται ως συγκεκριμένος σχεδιασμός κατανεμημένου κυκλώματος. Το IPC-2228 και οι οδηγίες διαδικασίας του επιλεγμένου προμηθευτή υλικών μπορεί να είναι σχετικές. Δεν θα πρέπει να περιορίζονται σε «χρήση ειδικού ελάσματος χαμηλών απωλειών στο L1».
Τα ενσωματωμένα χάλκινα νομίσματα, οι θερμικές ενθέσεις και οι μεταλλικοί διασκορπιστές θερμότητας δημιουργούν τοπικούς περιορισμούς πάχους, επιμετάλλωσης και πλαστικοποίησης. Οι διεπαφές τους, η απομόνωση, η επιπεδότητα και η θερμική διαδρομή τους πρέπει να οριστούν πριν από την απελευθέρωση της στοίβας. Ένα θερμικό χαρακτηριστικό μπορεί να διαταράξει την κοντινή σύνθετη αντίσταση ή στρέβλωση εάν προστεθεί μετά τη δρομολόγηση. Συντονίστε το θερμικό μοντέλο, το μηχανικό σχέδιο και τη σειρά των ηλεκτρικών στρώσεων ως ένα σχέδιο.
Για οποιαδήποτε ειδική κατασκευή, ζητήστε ένα σχέδιο διατομής και μια απόκριση DFM ειδική για τη διεργασία. Ο γενικός πίνακας δυνατοτήτων δέκα στρώσεων δεν θα πρέπει να υπονοεί ότι κάθε επιλογή βαρέος χαλκού, RF, εύκαμπτης και ενσωματωμένης θερμικής μπορεί να συνδυαστεί χωρίς πιστοποίηση έργου.
Έλεγχος αλλαγών Stackup μετά την έναρξη της διάταξης
Μόλις οι κανόνες δρομολόγησης, οι στόχοι καθυστέρησης και τα μοντέλα καναλιών συνδεθούν με μια εγκεκριμένη στοίβαξη, μια αλλαγή υλικού ή κατασκευής αποτελεί μηχανική αλλαγή και όχι αντικατάσταση αγοράς. Οι αλλαγές στην κατασκευή πυρήνα ή προεμποτισμού, στην περιεκτικότητα σε ρητίνη, στο φύλλο χαλκού, στον τελικό χαλκό, στη μάσκα συγκόλλησης, μέσω του ανοίγματος ή στην ακολουθία ελασματοποίησης μπορούν να επηρεάσουν περισσότερους από έναν περιορισμούς σχεδιασμού ταυτόχρονα.
| Προτεινόμενη αλλαγή | Έλεγχοι που πρέπει να επαναληφθούν | Απαιτούμενα αποδεικτικά στοιχεία έκδοσης |
|---|---|---|
| Πυρήνας, prepreg, περιεκτικότητα σε ρητίνη ή ποιότητα υλικού | Πάχος, σύνθετη αντίσταση, καθυστέρηση διάδοσης, απώλεια, συνολικό πάχος και συμβατότητα με ελασματοποίηση υπό πίεση | Κόκκινη στοίβαξη και ενημερωμένος υπολογισμός ελεγχόμενης γεωμετρίας |
| Τύπος φύλλου χαλκού, προφίλ ή πάχος τελικού προϊόντος | Δυνατότητα χάραξης, διατομή ίχνους, σύνθετη αντίσταση, απώλεια αγωγού, χωρητικότητα ρεύματος και ισορροπία χαλκού | Ενημερωμένες παραδοχές για τα έργα τέχνης και, όπου είναι σχετικό, αναθεωρημένο μοντέλο απώλειας |
| Μέσω ανοίγματος, βάθους οπίσθιας διάτρησης ή συσσώρευσης HDI | Στοίβα μαξιλαριών, αντιμαξιλάρι, καταγραφή, ακολουθία πλαστικοποίησης, συντονισμός στελεχών και αξιολόγηση αξιοπιστίας | Αναθεωρημένο σχέδιο γεωτρήσεων, διατομή και σχέδιο πιστοποίησης |
| Πάνελ, σχεδιασμός ράγας ή τοποθέτηση κουπονιών | Χαρακτηριστικά τόξου/στρίψιμο, κατανομή χαλκού, φόρτωση με πίεση, συσχέτιση κουπονιών και ελεγχόμενου βάθους | Εγκεκριμένο σχέδιο πάνελ ή αρχείο αξιολόγησης πρώτου άρθρου |
Όταν η προμήθεια χρειάζεται ένα εναλλακτικό πάχος διηλεκτρικού, επαναλάβετε τόσο τους ηλεκτρικούς όσο και τους μηχανικούς ελέγχους. Η αλλαγή ενός prepreg μπορεί να αλλάξει το πλάτος του ίχνους, την απόσταση ζευγών, την καθυστέρηση διάδοσης, το συνολικό πάχος και την ισορροπία ρητίνης. Το αναθεωρημένο σχέδιο θα πρέπει να προσδιορίζει τη νέα κατασκευή αντί να διατηρεί τον παλιό αριθμό αναθεώρησης. Αυτή η πειθαρχία είναι ιδιαίτερα σημαντική όταν μια στοίβα επαναχρησιμοποιείται σε πολλά προϊόντα ή εργοστάσια παραγωγής.
Λίστα ελέγχου υπογραφής Stackup
Ένα stackup είναι έτοιμο για έκδοση διάταξης όταν η ηλεκτρική αρχιτεκτονική και η κατασκευαστική υλική κατασκευή έχουν συμβιβαστεί. Το πακέτο υπογραφής θα πρέπει να δείχνει και τα δέκα στρώματα χαλκού και τα εννέα διηλεκτρικά κενά, να προσδιορίζει το επίπεδο αναφοράς για κάθε ελεγχόμενο στρώμα σήματος και να κλείνει τον υπολογισμό του τελικού πάχους χρησιμοποιώντας τιμές διηλεκτρικού τύπου που έχουν συμπιεστεί και δεν έχουν καταγραφεί από τον κατάλογο.
- Επιβεβαιώστε τις συναρτήσεις στρώσεων, τη συνέχεια αναφοράς και την τμηματοποίηση επιπέδου ισχύος.
- Ισορροπήστε την διηλεκτρική κατασκευή, την κατανομή χαλκού και τα ειδικά υλικά γύρω από το μηχανικό κέντρο όπου είναι πρακτικό.
- Προσδιορίστε τις ακριβείς επιλογές πυρήνα, προεμποτισμού, περιεκτικότητας σε ρητίνη και φύλλου χαλκού που χρησιμοποιούνται στα μοντέλα σύνθετης αντίστασης και απωλειών.
- Επιλύστε υποστρώματα HDI, θαμμένες οπές, εύκαμπτες μεταβάσεις και δεσμούς υβριδικού υλικού πριν από την τελική αρίθμηση.
- Επιστρέψτε τα πλάτη παραγωγής, τα κενά ζευγών και το τελικό πάχος για έγκριση.
- Κλείδωμα της αναθεώρησης stackup πριν οριστικοποιηθούν οι περιορισμοί δρομολόγησης και οι κανόνες αντιστοίχισης καθυστέρησης.
Ένα χρήσιμο σχέδιο στοίβαξης είναι ταυτόχρονα ένα όριο ηλεκτρικού μοντέλου και μια οδηγία κατασκευής. Εάν δεν μπορεί να εξηγήσει την διαδρομή επιστροφής, το συνολικό πάχος, την κατασκευή του χαλκού και την ακολουθία ελασματοποίησης, τότε δεν είναι έτοιμο για κυκλοφορία.
συνιστάται Δημοσιεύσεις
Κατασκευή PCB TMM
Πίνακας περιεχομένων TMM PCB Κατασκευή πεδίου εφαρμογής για RF και...
Προσφορά και στοίβαξη PCB RT duroid 6002
Αυτή η σελίδα κατέχει την εργασία quote και stackup-definition...
Κατασκευή PCB φίλτρου TMM6
Πίνακας περιεχομένωνΓιατί οι σχεδιαστές φίλτρων μικροκυμάτων χρησιμοποιούν...
Πλακέτα Taconic RF 35 έναντι πλακέτας RO4350B
Πίνακας περιεχομένωνRF-35 vs RO4350B Προμήθειες και...
Πώς να λάβετε προσφορά για πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων (PCB)
Ας εκτελέσουμε ανάλυση DFM/DFA για εσάς και ας επικοινωνήσουμε μαζί σας με μια αναφορά. Μπορείτε να ανεβάσετε τα αρχεία σας με ασφάλεια μέσω του ιστότοπού μας. Χρειαζόμαστε τις ακόλουθες πληροφορίες για να σας δώσουμε μια προσφορά:
-
- Gerber, ODB++ ή .pcb, spec.
- Λίστα BOM εάν χρειάζεστε συναρμολόγηση
- Ποσοτητα
- Χρόνος στροφής
Για υπηρεσίες PCBA, παρακαλούμε να μας δώσετε τον Πίνακα Υλικών (BOM) και τυχόν συγκεκριμένες οδηγίες συναρμολόγησης. Προσφέρουμε επίσης ανάλυση DFM/DFA για τη βελτιστοποίηση των σχεδίων σας για κατασκευασιμότητα και συναρμολόγηση, διασφαλίζοντας μια ομαλή διαδικασία παραγωγής.
