12-kerroksisen piirilevyn sovellukset: Milloin valita kaksitoista kerrosta

12-kerroksisissa piirilevysovelluksissa yhdistyvät usein tiheä komponenttien jako, useita rajapintoja ja virranjakelutarpeet. Kaksitoista kerrosta voi olla hyödyllinen vaihtoehto, kun pienemmän kerrosmäärän omaava rakenne ei pysty täyttämään reititys-, paluureitin tai virranjakelun vaatimuksia piirilevyn ääriviivojen sisällä. Lopullinen valinta riippuu kotelosta, arkkitehtuurista, materiaaleista ja valmistusrajoituksista; kaksitoista kerrosta ei automaattisesti poista HDI:n tarvetta.

Tämä sivu auttaa sinua päättämään, kuuluuko suunnittelusi tähän ryhmään. Se listaa tuotteet, jotka yleisesti käyttävät 12 kerrosta, signaalit, jotka ohjaavat suunnittelua tähän ryhmään, ja kysymykset, jotka ratkaisevat kerrosten määrän. Näiden piirilevyjen rakenne ja kustannukset käsitellään 12-kerroksisten piirilevyjen valmistusta käsittelevällä sivullamme.

Tuotteet, joissa käytetään yleisesti 12-kerroksisia levyjä

Kerrosmäärä seuraa tuotteen tiheyttä ja nopeutta, ei sen toimialaa. Yksinkertainen ohjain lääkinnällisessä laitteessa voi olla nelikerroksinen piirilevy, kun taas samassa rakennuksessa oleva kompakti verkkokortti on 12-kerroksinen. Alla olevat esimerkit ovat arvioinnin lähtökohtia, eivät toimialakohtaisia ​​kerrosmäärävaatimuksia.

Highleap valmistaa piirilevyjä kaikille näille markkinoille, mukaan lukien tietoliikennelaitteet , lääkinnälliset laitteet , autoelektroniikka ja teollisuuden ohjausjärjestelmät . Valmistusvaatimukset ovat samat kaikissa. Muutoksia ovat hyväksymisstandardi ja loppuasiakkaan pyytämä dokumentaatio.

Käytetäänkö kuluttajatuotteissa 12-kerroksisia piirilevyjä?

Kyllä. Joissakin tietokone-, peli-, verkko- ja kompakteissa kuluttajatuotteissa käytetään 12 kerrosta tai enemmän. Älypuhelimissa ja ohuissa emolevyissä voidaan yhdistää useita kerroksia HDI-mikroläpivienneillä. Kerrosten määrä ja läpivientitekniikka ovat erillisiä suunnitteluvaihtoehtoja, eikä kumpaakaan ole määritelty kuluttajatuoteluokassa.

Entä ilmailu- ja puolustusministeriön hallitukset?

Näissä tuotteissa on usein 12 kerrosta tai enemmän, mutta kerrosten lukumäärä on harvoin se vaikein osa. Vaikeita osia ovat dokumentaatio, materiaalin jäljitettävyys ja ohjelman vaatima hyväksymisstandardi. Jos piirilevysi kuuluu tähän luokkaan, kerro meille tiedostojen lähettämisen yhteydessä, mikä standardi sen on täytettävä, sillä se vaikuttaa tarjoukseen enemmän kuin kerrosten pinoaminen. Työmme ilmailu- ja puolustusohjelmille on rajattu tähän suuntaan.

Signaalit ja liittimet, jotka vievät suunnittelun 12 kerrokseen

Levy siirtyy 12 kerrokseen tiettyjen reititysongelmien vuoksi, ei siksi, että tuotekategoria kuulostaisi edistyneeltä. Neljä tilannetta selittävät suurimman osan näkemistämme siirroista.

Mikä tahansa näistä voidaan ratkaista 8 tai 10 kerroksella. Kahden tai useamman kerroksen yhdistelmä kiinteän piirilevyn ääriviivojen sisällä tekee 12 kerroksesta käytännöllisen ratkaisun. Suurnopeusreititystä käsitellään suurnopeuspiirilevyoppaassamme , ja tekoälypalvelinalustoille rakennetut piirilevyt osoittavat, mihin tämä logiikka johtaa suuremmilla kerrosmäärillä.

Tarvitseeko nopeampi käyttöliittymä aina enemmän kerroksia?

Ei. Yksi nopea linkki muuten yksinkertaisella piirilevyllä ei oikeuta 12 kerrosta. Tärkeää on, kuinka monta tällaista linkkiä on reititettävä kerralla ja pystyykö jokainen niistä säilyttämään ehjän referenssitason. Yksi 10 Gbps:n linkki, jolla on puhdas paluutie, on helpompi rakentaa kuin kahdeksan 1 Gbps:n linkkiä, jotka ylittävät jaetun tason.

Päätös 8, 10, 12 ja 16 kerroksen välillä

Valitse pienin kerrosmäärä, joka antaa jokaiselle nopealle signaalille referenssitason ja silti reitittää piirilevyn. Lisäkerrokset maksavat jokaisella rakennetulla piirilevyllä, joten tavoitteena on pienin mahdollinen sähköisiä vaatimuksia täyttävä kerroskerros, ei tehokkain.

On toinenkin vaihtoehto, jonka ihmiset unohtavat. Kerrosten lisäämisen sijaan jotkut mallit pysyvät kymmenessä kerroksessa siirtymällä HDI-rakenteeseen mikrorei'illä , mikä vapauttaa reititystilaa BGA:n alle. Tämä vaihtaa kerroskustannukset peräkkäisen laminoinnin kustannuksiin, ja kumpi voittaa, riippuu piirilevystä. Jos haluat numeroita nyrkkisäännön sijaan, lähetä hahmotelma, paketti- ja liitäntävaatimukset, vaihtoehtoiset pinoamisvaihtoehdot ja saatavilla olevat asettelutiedot, jotta vaihtoehtoja voidaan tarkastella ja tarjota vertailukelpoisesti.

Voinko aloittaa asettelun 10 tasosta ja lisätä tasoja myöhemmin?

Voit, mutta se on kallista tehdä myöhässä. Kerrosten lisääminen voi muuttaa dielektristen välistysten ja referenssien määrityksiä, vaikka kokonaispaksuus säilyisikin, joten kontrolloidun impedanssin geometriat ja reititys on validoitava uudelleen. Jos on todellinen mahdollisuus, että suunnittelu tarvitsee 12 kerrosta, aloita asettelu niistä. Kerrosten poistaminen vaatii myös pinoamista ja signaalin eheyden tarkistusta; kumpaakaan muutosta ei tule pitää yksinkertaisena mekaanisena muokkausta.

Suunnittelusäännöt, joilla on merkitystä, kun olet sitoutunut 12 tasoon

Kun kerrosten määrä on määritetty, kolme päätöstä ratkaisee, onko pelilaudan rakenne siisti. Nämä päätökset kannattaa tehdä ennen kuin asettelu on pitkällä, koska jokaisen muuttaminen jälkikäteen on kallista.

• Pidä pinoaminen symmetrisena. Kuparin ja hartsin tulisi peilikuvana levyn keskikohdasta. Epätasapainoinen 12-kerroksinen pinoaminen lisää taipumisen ja kiertymisen riskiä laminoinnin jälkeen, ja taipunut levy on vaikea koota ja voi rikkoutua kentällä. pinoamisopas osoittaa tasapainoisia järjestelyjä.
• Anna jokaiselle nopealle signaalille referenssitaso. Reititä suurnopeusradat kerroksille ehjän maatason tai tehotason viereen ja vältä halkeamien ylittämistä kyseisessä tasossa. Tällä on enemmän merkitystä 12 kerroksen kohdalla kuin 4 kerroksen kohdalla, koska silloin on enemmän mahdollisuuksia tehdä virhe.
• Mitoita läpiviennit levyn paksuuden mukaan. 12-kerroksinen levy on yleensä 1.6 mm tai paksumpi, joten pienimmän läpireiän on pysyttävä valmistajan määrittämän kuvasuhteen sisällä. Suunnittele läpivientireiän koko ennen kuin sitoudut BGA-jakoon.

Loput asettelusäännöt ovat samat kuin millä tahansa monikerroslevyllä. Kahdentoista kerroksen kohdalla muutos on se, että virheet haudataan pinon keskelle, missä niitä ei voida korjata. Suunnittelun tarkistaminen valmistusrajoituksia vasten varhaisessa vaiheessa on halvin vakuutus, ja sitä varten DFM-tarkistuksemme on tehty.

Pitäisikö minun suunnitella 12-kerroksinen levy itse vai pyytää valmistajalta pinoamista?

Pyydä kerrosrakennetta ja suunnittele sen mukaan. Valmistaja tietää, mitkä ydin- ja prepreg-paksuudet ovat varastossa ja mitkä rakenteet pitävät impedanssin ilman erikoismateriaaleja. Suunnittelu sellaisen kerrosrakenteen mukaan, jonka voimme todella toteuttaa, estää uudelleensuunnittelun, jos tarjottu rakenne poikkeaa CAD-työkalussasi olevasta. Lähetä meille kerrosvaatimuksesi ja tavoiteimpedanssisi, niin ehdotamme niitä.