Panasonic MEGTRON 7N -piirilevy tekoälypalvelimen HDI-korteille

Panasonic MEGTRON 7N ymmärretään parhaiten alustamateriaalina vaativille nopeille monikerrosrakenteille, ei yleismaailmalliseksi "palvelinlaminaatiksi". Panasonicin julkinen tuote on laminaatti R-5785(N) ja prepreg R-5680(N). Panasonic positionoi MEGTRON 7 -tuoteperheen nopeille, suuria datamääriä käsitteleville palvelimille ja reitittimille ja toteaa, että tuoteperhe on yhteensopiva HDI:n, erittäin suuren kerrosmäärän ja suurikokoisten piirilevyasettelujen kanssa.

MEGTRON 7N:n arvo tulee selväksi, kun sähkö- ja valmistusvaatimukset kohtaavat: pitkät kotelosta koteloon -kanavat, useita liittimiä, suuri kerrosmäärä, paksut viimeistellyt piirilevyt, tiheä BGA-etäisyys, mikroreiät, syvä takareikä, suuret paneelit ja toistuva lyijytön kokoonpano. Tällaisessa ympäristössä piirilevy ei ole passiivinen kantaja. Se on tärkeä kanavasegmentti, jonka lasia, kuparia, hartsia, reikiä, kohdistusta ja prosessivaihteluita on mallinnettava ja hallittava.

Panasonicin julkisella sarjasivulla luetellaan R-5785(N)/R-5680(N)-mallien tyypilliset arvot, mukaan lukien 200 °C:n Tg DSC:llä, 210 °C:n DMA:lla, 400 °C:n Td, T288 yli 120 minuuttia, 42 ppm/°C:n z-akselin CTE Tg:n alapuolella, 0.06 %:n vedenimeytyminen ja edustavat Dk/Df-tiedot. Panasonic julkaisee myös rakennekohtaisia ​​sähkötaulukoita MEGTRON 7N -malleille; niiden tulisi ohjata julkaistua kokoonpanoa yhden tuoteperheen tason numeron sijaan.

Miksi tekoälypalvelimet ja suuret yhteenliitäntöalustat rasittavat piirilevyä

Tekoälypalvelimet , suuren radix-arvon kytkimet, reitittimet, tallennusalustat ja kiihdytintelineet sijoittavat enemmän laitteita, muistia, tehoasteita ja suurnopeusliittimiä suuremmille ja paksummille piirilevyille. Kanava voi kulkea kotelon haaroitusliitännän, useiden liuskajohtokerrosten, suurnopeusliittimen, keskitason tai kaapelikokoonpanon, toisen liittimen ja vastaanotinkotelon läpi. Samaan aikaan piirilevyn on reititettävä tuhansia hitaampia verkkoja, siirrettävä suurta virtaa, hallittava lämpöä ja selvittävä kokoonpanosta.

Materiaalipäätös, joka ottaa huomioon vain Df:n, jättää tämän vuorovaikutuksen huomiotta. MEGTRON 7N voi tukea vakaata ja pienihäviöistä pinoa, mutta se ei voi kompensoida huonoa liitintä, poraamatonta tynkää, liian karheaa sisäkerroksen käsittelyä tai mekaanisesti kelpaamatonta mikroläpivientirakennetta. Arkkitehtuuri, materiaali, asettelu ja valmistus on julkaistava yhdessä.

Käsittele lautakuntaa osana pakettien välistä kanavaa

Korkeilla kaistanopeuksilla piirilevy vaikuttaa hajautettuun vaimennukseen, impedanssin vaihteluun, vinoumaan ja vaiheviiveeseen. Jokainen kerrosmääritys määrittää juovan leveyden ja kenttäjakauman; jokainen kuparipinta vaikuttaa johdinhäviöön; jokainen läpivienti ja liitin muuttaa heijastushäviötä; jokainen lasityyppi vaikuttaa teholliseen Dk:hon ja differentiaalivinoumaan. Järjestelmäsimulaatiossa tulisi siksi käyttää ehdotettua tuotantorakennetta ennen kuin asettelua pidetään lopullisena.

1. Määrittele kanavaluokat. Erota lyhyet junareitit, keskipitkät korttireitit, pitkät yhdistettävien laitteiden reitit ja laiturin huonoin ulottuvuus.
2. Määritä paketit ja liittimet. Käytä toimittajan määrittämiä tai mitattuja S-parametreja aiotulla jalanjäljellä ja julkaisulla.
3. Rakenna kerroskohtaisia ​​siirtolinjamalleja. Sisällytä R-5785(N)/R-5680(N) -rakennetiedot, kupariprofiili, valmiin pinnan paksuus, karheus ja lämpötila.
4. Mallinna kaikki rakenteiden kautta. Sisällytä BGA-poistuminen, kerrosten vaihdot, vastaporauksen jäännöstynkät, paluuviat, antipadit ja puristussovitekentät.
5. Suorita prosessikulmat. Pyyhkäisyn dielektrisen paksuuden, etsauksen, Dk/Df:n, kuparin, jäännösliittimen ja liittimen toleranssit.
6. Varaa marginaali. Päätä, onko rajoittava komponentti piirilevy, liitin, kotelo vai taajuuskorjain, ennen kuin valitset korkeamman materiaalitason.

Pisin reitti ei saisi sanella jokaista kerrosta sokeasti

Alusta voi varata valittuja vähähäviöisiä kerroksia pisimmille linkeille ja käyttää muita kerroksia lyhyille reiteille, kelloille, ohjaukselle ja hitaammille väylille. Tämä voi parantaa reititystä ja kustannuksia, mutta materiaalijärjestelmän ja laminoinnin on pysyttävä yhtenäisinä. Pinoamisen tulisi tunnistaa, mitkä kerrosparit soveltuvat millekin kanavaluokalle, ja reittien pituuden ja läpikulkujen määrän rajoitukset, joita asettelu voi noudattaa.

Käytä rakennuskohtaisia ​​tietoja, älä yhtä markkinointinumeroa

MEGTRON 7N:n rakennekohtaiset tiedot ovat yksi sen vahvimmista teknisistä eduista. Dk ja Df vaihtelevat lasityypin, hartsipitoisuuden, ydin-/prepreg-rakenteen ja taajuuden mukaan. Panasonicin tuoteperhesivu osoittaa myös, että samalla nimellä merkityillä MEGTRON 7 -muunnoksilla ja -rakenteilla ei ole yhtä identtistä arvoa.

Ratkaise HDI-, High Layer Count- ja Large Format -tiedostot yhdessä

MEGTRON 7N valitaan usein juuri siksi, että suunnittelu vaatii sekä nopeaa että monimutkaista valmistusta. HDI-pinorakenteinen rakenne voi vähentää läpivientiaukkoja ja parantaa tiheää BGA-pakostumista, mutta peräkkäinen laminointi ja pinotut mikroläpiviennit lisäävät luotettavuutta ja kohdistusriskiä. Suurikokoinen, monikerroksinen piirilevy kerryttää myös mittamuutoksia paneelin poikki.

Valitse yksinkertaisin läpivientiarkkitehtuuri, joka sulkee reitityksen

HDI:tä ei pitäisi lisätä pelkästään siksi, että MEGTRON 7N tukee sitä. Taaksepäin porattu läpivientiratkaisu voi olla luotettavampi ja taloudellisempi, jos se kohtaa kanavan. Toisaalta mikroläpivienti voi poistaa tynkän ja parantaa poistumista siellä, missä läpivienti ei pysty. Läpivientiarkkitehtuuri tulisi valita sähköisten hyötyjen, reititystarpeen ja todistetun valmistusikkunan perusteella.

Rekisteröinti on sähköinen parametri

Tiheässä BGA- tai liitinkentässä kerroskohtainen kohdistus muuttaa vastakkaisen pinnan muotoa, paluureitin symmetriaa ja rengasmaista rengasta. Suurella piirilevyllä paneelin venymä ja kutistuminen voivat vaihdella eri paikkojen välillä. Ensimmäisen artikkelin tulisi kuvata kohdistus ja kriittinen geometria useammassa kuin yhdessä paneelin paikassa, ja kenttäratkaisijamallin tulisi sisältää realistiset siirtymät herkille siirtymille.

Kupari, mikroläpiviennit, takapora ja liittimien tiheys

Materiaalijärjestelmä, kupari, läpiviennit ja liittimet on suunniteltava yhdessä. Alhainen differentiaalihäviö vähentää dielektristä häviötä, mutta karkea kupari voi hallita johdinhäviötä kapeissa johtimissa; syvä takareikä voi aiheuttaa vaihtelua; liittimien lähtöjälki voi hallita heijastushäviötä; ja puristussovitekentät voivat luoda tiheitä moodimuunnosrakenteita.

Kuparin valinta

• Määritä laminaattikalvon profiili ja sisäkerroksen tartuntakäsittely erikseen.
• Käytä matalaprofiilista foliota, joka täyttää kuorimislujuuden, saatavuuden, valmistuksen ja luotettavuuden vaatimukset.
• Mallinna valmiin kuparin paksuus ja puolisuunnikkaan muotoinen syövytysgeometria, ei pelkästään pohjafoliota.
• Korreloi hävikki todelliseen toimittajaan ja käsittelyyn; merkintä ”VLP” ei ole universaali karheusmalli.
• Ohjauskalvo muuttuu suunnittelun muuttuessa, koska ne muuttavat sekä häviötä että impedanssia.

Takapora ja jäännöstyngät

Takaporan jäännöstynkäkohteiden tulee sisältää laudan paksuuden vaihtelu, poraussyvyys, porausvaellus ja kerrosten rekisteröinti. Piirustuksessa tulee määritellä mittausmenetelmä ja näytteenotto. Syvimpien tai korkeimman taajuuden reittien osalta käytä kuponkia tai röntgen-/poikkileikkaussuunnitelmaa, joka osoittaa jäännöstynkän vahingoittamatta tuotetta.

Liittimien tiheys

Liittimien laukaisut tulisi simuloida käyttämällä todellista MEGTRON 7N -piirilevyjen pinoamista, kuparia, suojapehmusteita, maadoitusreikiä ja mekaanisia estoyhteyksiä. Liittimen toimittajan referenssijalanjälkeä saatetaan joutua säätämään levyn dielektrisen korkeuden ja kerrosmäärän mukaan. Puristussovitteiset liittimet aiheuttavat myös mekaanista rasitusta ja reikien toleransseja, jotka on sovitettava yhteen signaalin eheysgeometrian kanssa.

MEGTRON 7N vs. MEGTRON 8: Aseta tiekartan raja

Panasonic on asemoinut MEGTRON 8:n vaativampien suurnopeuskanavien seuraajaksi, jonka lähetyshäviö on pienempi. Tämä ei kuitenkaan tee siitä automaattista valintaa jokaiselle uudelle palvelimelle. Alustan tulisi asettaa etenemissuunnitelman rajat kaistanopeuden, ulottuvuuden, liitinarkkitehtuurin ja kelpuushorisontin perusteella.

Reilussa vertailussa käytetään identtistä kerrosgeometriaa, kupariprofiilia, johtimen leveyttä, liittimen/läpiviennin topologiaa ja taajuusaluetta. Se ottaa huomioon myös paneelien saatavuuden, lasityypit, UL-statuksen, prässijaksot, hyväksyntätiedot, alueellisen toimituksen ja hinnan. Yhden otsikon mukaisen Df-luvun valitseminen voi antaa väärän kuvan todellisesta kanava- ja tuotantoerosta.

Älä jätä huomiotta tarkkoja laatu- ja UL-vaatimuksia

Tarkka loppuliite ja tunnistus ovat tärkeitä. ”MEGTRON 7” on tuoteperhe, ja R-5785(N)/R-5680(N) on tietty materiaalipari. Panasonicin julkisissa tiedoissa erotetaan toisistaan ​​myös N-, GN-, GE-, R- ja muut laatuluokat tai -rakenteet. Projektissa, joka vaatii tietyn UL-hyväksynnän, syttyvyysstatuksen, enimmäiskäyttölämpötilan tai asiakkaan hyväksynnän, on varmistettava tarkka materiaali ja pinoaminen sen sijaan, että oletettaisiin koko tuoteperheen vastaavuutta.

• Kirjoita laminaatin ja prepregin osanumerot pakkaus- ja ostoasiakirjoihin.
• Vahvista tarkka UL-tiedosto/rakenne ja se, kattaako se ehdotetun kuparin, paksuuden ja rakenteen.
• Jäädytä IPC-leikkausarkki tai asiakkaan materiaaliluokka tarvittaessa.
• Älä korvaa MEGTRON 7 -päätettä toisella pelkästään siksi, että sillä on samanlainen Dk/Df.
• Vahvista alueellinen valmistus, vakiopaneelikoko, kalvon, lasin ja prepregin saatavuus.
• Säilytä sertifikaatit ja erän jäljitettävyys sekä alkuperäisartikkelin että tuotantotietueissa.

Tehtaan hyväksyntä suurelle suurnopeusalustalle

Pätevystyksen tulisi painottaa sekä sähkökanavaa että monimutkaista piirilevyn rakennetta. Suuri, monikerroksinen piirilevy voi läpäistä lyhyen SI-kupongin, mutta ei täytä rekisteröinti-, mikroaukko-, takareikä-, PTH- tai vääntymisvaatimuksia. Verkkokytkimen luotettavuussuunnitelman tulisi ottaa näytteitä paneelista ja suurimman riskin rakenteista.

Datapaketin tulisi olla jäljitettävissä materiaalierään, paneeliin, pinoamiseen, folioon, puristussykliin, poraus-/takaporausreseptiin ja testilaitteeseen asti. Tämä mahdollistaa myöhempien prosessimuutosten vertaamisen tunnettuun lähtötasoon sen sijaan, että kelpoisuus aloitettaisiin uudelleen anekdoottisten tulosten perusteella.

Tarjouspyyntö tekoälypalvelimelle, -kytkimelle tai -reitittimelle

Tekoälypalvelimen tai -kytkimen tarjouspyynnön tulisi kuvata alustan reittiluokat ja valmistuksen ääriarvot. Sen ei tulisi paljastaa vain "MEGTRON 7N, 30 kerrosta" ja odottaa valmistajan päättelevän kanavan.

Vastaavan materiaalin hyväksynnän tulisi edellyttää enemmän kuin vastaavan Dk/Df-arvon. Ehdotetun materiaalin on tuettava samoja lasi-/kuparirakenteita, levyn paksuutta, HDI-prosessia, lämpöluotettavuutta, paneelin muotoa, yhteensopivuutta ja mitattua kanavan suorituskykyä. Alustan vaihto voi vaikuttaa kaikkiin ohjattuihin kerroksiin ja sitä tulisi käsitellä muodollisena teknisenä muutoksena.

Milloin MEGTRON 7N on oikea alusta – ja milloin se ei ole

MEGTRON 7N ei siis ole markkinoinnin kannalta "tekoälymateriaali". Se on kontrolloitu, vähähäviöinen, korkean lämpötilan ja monipuolinen alusta piirilevyille, joissa kanavien ulottuvuus ja valmistuksen monimutkaisuus on ratkaistava yhdessä. Projekti onnistuu, kun pinoaminen, kupari, läpiviennit, liittimet, paneelien mittakaava, testit ja toimitusasiakirjat kuvaavat kaikki samaa rakennetta.

Valmistajan viitteet ja julkaisutiedot

Alla olevat Panasonicin tuotesivut kuvaavat R-5785(N)/R-5680(N)-materiaalijärjestelmän, sen alustan sijoittelun ja MEGTRON 8 -vertailurajan. Julkaistun tekoälypalvelimen tai kytkimen pinon tulisi säilyttää nykyinen ohjattu rakennetaulukko ja vahvistaa kaikki UL-, folio-, lasi- ja alueelliset saatavuusvaatimukset.

• Panasonic MEGTRON 7 -sarjan ja R-5785(N)/R-5680(N) -laitteiden tiedot
• Panasonic MEGTRON 8 -sarja tiekarttojen vertailuun