Treoir Dearaidh PCB 28 Sraith: Cruacháil, Ábhair & Sláine Comhartha 28Gbps

Tá dearadh PCB 28-chiseal suite ag crosbhóthar an dlúis ródaithe uasta agus an chastacht déantúsaíochta fhíor. Roghnaítear é nuair nach féidir le 24 chiseal an líon ciseal comhartha a theastaíonn ó chóras casta a ionsú, nuair a éilíonn seachadadh cumhachta níos mó eitleán tiomnaithe ná mar a sholáthraíonn líon ciseal níos ísle, nó nuair a éilíonn dlús comhpháirteanna próiseálaí AI, lasc líonra ASIC, nó FPGA chun cinn bord ar féidir leis gach comhartha a ródáil ag bacainn rialaithe. Scríobhadh an treoir seo d'innealtóirí dearaidh agus do bhainisteoirí soláthair atá ag obair ar chláir fhíor 28-chiseal - clúdaíonn sé na cinntí a chinneann an féidir le monaróir PCB 28-chiseal do dhearadh a thógáil de réir na sonraíochta i ndáiríre.

1. Cathain is é 28 Sraith an líon ceart sraitheanna?

1.1 Riachtanais Dlúis Ródaithe a Thiomáineann Cinntí 28 Sraith

Is annamh a dhéantar an cinneadh 28 sraithe a úsáid go treallach. De ghnáth, leanann sé anailís struchtúrtha ar chomhaireamh sraitheanna: meastachán dlúis ródaithe (fad glan iomlán roinnte ar an achar ródaithe atá ar fáil in aghaidh an tsraithe) a léiríonn nach féidir le 24 sraithe freastal ar chomhaireamh na gcomharthaí ag an leithead agus an spásáil riain atá ag teastáil. Spreagthóirí coitianta:

• Pacáistí BGA os cionn 2,500 biorán le páirc 0.8 mm nó 1.0 mm, áit a bhfuil gá le sraitheanna comhartha iolracha in aghaidh taobh an phacáiste le haghaidh bealach éalaithe
• Pacáistí ilsliseanna (cumraíochtaí idirghabhálaí MCM nó 2.5D) ina sáraíonn an comhaireamh comhiomlán I/O acmhainn ródaithe 24 ciseal
• Tá os cionn 64 péire difreálach ag nasc sraitheach ardluais ag 28 Gbps+, áit a gcaithfear gach péire a threorú le pláin tagartha thuas agus thíos ar feadh a fhaid iomláin.
• Fearainn chumhachta a sháraíonn 6–8 i gcastacht, a éilíonn eitleáin tiomnaithe do ráillí voltais iolracha chun cúpláil torainn eitleáin chomhroinnte a sheachaint

Mura gcomhlíonann do dhearadh dhá cheann ar a laghad de na critéir seo, is fiú athbhreithniú struchtúrtha ar roghanna malartacha 24-chiseal a chríochnú sula nglacann tú le costas uirlisí agus déantúsaíochta 28-chiseal.

1.2 An Buntáiste 28 Sraith thar 24 agus 32 Sraith

Soláthraíonn cruachadh 28-chiseal ceithre chiseal níos mó ná tógáil 24-chiseal, ach braitheann an ródaireacht úsáideach agus an leithdháileadh plána ar an dearadh. Ní féidir timthriallta lannaithe, costas agus toradh a bhaint as comhaireamh na sraitheanna amháin: cinneann struchtúr, córas ábhair, toisí an bhoird, dáileadh copair agus ceanglais ghlactha an bealach monaraíochta freisin. Athbhreithnigh sreabhadh oibre monaraíochta an PCB i gcoinne na tógála atá beartaithe sula n-eiseofar RFQ.

2. Pleanáil Cruachta le haghaidh Dearthaí Ardluais 28 Sraith

2.1 Prionsabail Sannadh Sraitheanna

Leanann cruachadh 28-chiseal atá pleanáilte go maith prionsabail sláine comhartha atá bunaithe agus a éiríonn níos criticiúla, ní níos lú, de réir mar a mhéadaíonn líon na sraitheanna:

• Ní mór plána tagartha leanúnach a bheith díreach in aice le gach ciseal comhartha ardluais. Ag 28 sraithe, níl aon ghanntanas sraitheanna plánacha ann — bain úsáid astu chun timpeallachtaí stialllíne a chruthú do gach grúpa comharthaí criticiúil. Ba cheart ródaireacht micristiallach ar shraitheanna seachtracha a chur in áirithe do chomharthaí ina bhfuil an riachtanas maidir le bacainn rialaithe tánaisteach.
• Coinnigh siméadracht timpeall lárphlána an bhoird. Cruach neamhshiméadrach — meáchain chopair éagsúla, tiús tréleictreach éagsúil, nó líon difriúil sraitheanna comhartha agus plánacha ar gach taobh den lár — cruthaíonn sé nóiméad lúbtha glan ar fud an bhoird le linn lannaithe agus timthriallú teirmeach. Ag 28 sraithe agus tiús críochnaithe 3.0–3.6 mm, is deacair corraíl ó chruach neamhshiméadrach a cheartú agus d’fhéadfadh teipeanna tionóil a bheith mar thoradh air. Éilíonn Aicme 3 IPC bogha agus casadh ≤0.5%.
• Grúpáil eitleáin chumhachta de réir fearainn voltais, le sraitheanna comhartha eatarthu nuair is féidir. Feidhmíonn péire plána (cumhacht + talamh) idir dhá shraith comhartha mar thoilleoir díchúplála le hionduchtas lúb an-ghearr — buntáiste fíor PDN. Dear an cruachadh sa chaoi is go n-úsáidtear an geoiméadracht seo do na fearainn chumhachta is torannaí.

I gcás ródaireacht éalaithe BGA ultra-mhín ag 28 sraithe, is minic a bhíonn gá le struchtúir trí HDI — micrea-víanna cruachta agus trí-i-pad. Éilíonn siad seo monaróir a bhfuil líne lannaithe seicheamhach ghníomhach agus cumas druileála léasair tiomnaithe aige, ní hamháin an cumas líon na sraitheanna a lua.

2.2 Spriocanna Tiús agus Impedans Tréleictreach

Ag 28 sraithe, bíonn tiús tréleictreach idir sraitheanna comhartha agus a n-eitleáin tagartha sa raon 75–150 µm de ghnáth i gcás sraitheanna stialllíne istigh. Tiomáineann sé seo leithid an rian — tá rian aon-chríochnaithe 50 Ω thar thréleictreach 100 µm le Er = 3.7 (Isola 370HR) thart ar 170–180 µm ar leithead, atá inbhainistithe le haghaidh monarú PCB rialaithe le bacainní nua-aimseartha . I gcás péirí difreálacha 100 Ω, ní mór don réiteoir réimse an mhonaróra an teaglaim leithead an rian agus spásála a shainiú ag baint úsáide as geoiméadracht cruachta iarbhír — ní dhéantar é a mheas go garbh ó áireamháin ar líne.

Cumasaíonn déleictrigh níos tanaí (75 µm nó níos lú) cúpláil níos doichte idir péirí difreálacha agus toilleas seadánach níos ísle ar nóid ardluais, ach teastaíonn monaróir uathu a bhfuil cumas léirithe aige lamháltas tiús déleictrigh a choinneáil (is é ±10% den ainmniúil tar éis lannaithe an ceanglas IPC Aicme 3). Ag 75 µm ainmniúil, ciallaíonn ±10% ±7.5 µm - lamháltas a éilíonn ar an monaróir sreabhadh roisín prepreg a shainiú go beacht do gach teaglaim ábhair agus oideas lannaithe.

3. Sláine Comhartha ag 28 Gbps agus os a chionn

3.1 Buiséad Caillteanais Ionsáithe do Bhord 28 Sraith

Chun an fheidhmíocht comhartha ardmhinicíochta a éilíonn naisc serdes 28 Gbps+ a bhaint amach, teastaíonn roghnú ábhar cúramach agus sonraíocht scragall copair sula reoitear an cruachadh. Bíonn caillteanas seoltóra, caillteanas tréleictreach, agus caillteanais trí chomhartha NRZ 28 Gbps (bunúsach 14 GHz) a thrasnaíonn bord 300 mm ar shraith stialllíne istigh. I mbord tipiciúil 28-shraith ag baint úsáide as Isola 370HR le copar caighdeánach:

• Caillteanas seoltóra (copar ED caighdeánach): thart ar 0.18–0.22 dB/cm ag 14 GHz
• Caillteanas tréleictreach (Df = 0.021 ag 10 GHz): thart ar 0.12–0.15 dB/cm ag 14 GHz
• Caillteanas cainéil chomhcheangailte le haghaidh 300 mm: 9–11 dB, roimh ranníocaíochtaí trína chéile

Tá an buiséad seo imeallach do NRZ 28 Gbps gan chothromú. I gcás dearaí a bhfuil caillteanas níos ísle ag teastáil uathu - nó le haghaidh comharthaíocht PAM4 ag 56 Gbps (28 Gbaud) áit a bhfuil an buiséad caillteanais níos doichte - laghdaíonn Panasonic Megtron 6 (Df = 0.002) le copar VLP an caillteanas comhcheangailte go dtí thart ar 5–6 dB don fhad céanna cainéil, rud a sholáthraíonn corrlach suntasach le haghaidh cothromú agus iontaofacht an chórais.

An impleacht phraiticiúil: ní cinneadh tánaisteach é an rogha ábhair le haghaidh dearadh 28-chiseal ag 28 Gbps+. Ba chóir é a dhéanamh go luath sa phróiseas dearaidh, á thiomáint ag buiséad caillteanais cainéil tomhaiste ó insamhalta réamhleagan amach, agus é a ghlasáil sula roghnaítear an monaróir - toisc nach mbíonn Megtron 6 i stoc ag gach monaróir 28-chiseal ná ní phróiseálann sé go rialta é.

3.2 Trí Neamhleanúnachas agus Druileáil Ar Ais ag 28 Sraith

Fágann trí-via i mbord 28-chiseal nach n-úsáidtear ach ar feadh codán de thiús an bhoird stumpa a athshondaíonn laistigh den bhandaleithead comhartha. I gcás bord 28-chiseal le tiús críochnaithe 3.2 mm áit a nascann trí-via sraitheanna 1–14 amháin, tá an stumpa neamhúsáidte thart ar 1.6 mm — ag athshondas ag thart ar 30 GHz. I gcás comharthaí NRZ 28 Gbps le fuinneamh suas le 14 GHz, tá an athshondas seo ag an teorainn armónach; i gcás comharthaí 56 Gbps, tá sé díreach laistigh den bhanda.

Baintear an stumpa via neamhúsáidte le druileáil siar, rud a fhágann iarsma rialaithe atá ≤0.25 mm de ghnáth. Éilíonn an próiseas druileáil mheicniúil rialaithe doimhneachta le cruinneas ais-Z ±50–75 µm agus samhail cúitimh tríthoiseach atá calabraithe do thiús gach boird. Iarr grianghraif tras-alt de vias druileáilte siar ó tháirgeadh le déanaí an mhonaróra — tá fad iarsma an stumpa tomhaiste le feiceáil go díreach sa chuid agus is é an fíorú is iontaofa ar a gcumas próisis druileála siar.

4. Ailtireacht Líonra Seachadta Cumhachta i mBoird 28 Sraith

4.1 Líon Plána agus Aonrú Fearainn Cumhachta

De ghnáth, leithdháileann dearadh 28-chiseal 10–14 chiseal ar eitleáin (cumhacht agus talamh le chéile) agus 14–18 chiseal ar ródaireacht comharthaíochta. Cuireann an dlús eitleáin seo ar chumas fíor-aonrú fearainn chumhachta: eitleáin tiomnaithe ar leithligh don voltas croí, don voltas ionchuir/aschur, don soláthar analógach, don voltas foirceanta DDR, agus do ráillí cúnta - gach ceann acu lena chonair fillte agus a straitéis díchúplála féin. Tugann an rogha eile - eitleáin chomhroinnte le doirteadh copair scoilte - isteach cúpláil ardmhinicíochta idir fearainn chumhachta atá deacair a shamhaltú agus deacair a dhíchur i leagan amach atá ann cheana féin.

I gcás boird ionad sonraí AI agus ardáin líonraithe ardleibhéil ina gcaithfear na deicheanna aimpéar ag voltas croí faoi bhun 1V a sheachadadh le tonnchrith leibhéal milleavolta, déantar dearadh an PDN a chomhdhearadh leis an gcruachás. Ní mór na péirí plána a roghnaítear don voltas croí a shainaithint sula dtosaíonn an socrúchán, ní gá iad a shannadh do cibé sraitheanna atá fágtha tar éis ródaíocht an chomhartha a bheith críochnaithe.

4.2 Socrú Toilleora Díchúplála agus Éifeachtaí Stub Trí

Caithfidh toilleoirí díchúplála atá curtha ar dhromchla an bhoird ceangal a dhéanamh leis na pláin chumhachta agus talún trí struchtúir via. Tugann gach via ionduchtas isteach — thart ar 0.5–1.0 nH le haghaidh via caighdeánach trí bhord 3.2 mm. Ag 28 sraithe ina bhféadfadh pláin chumhachta a bheith domhain sa chruach, féadfaidh an ionduchtas via ó thoilleoir díchúplála atá suite ar an dromchla go dtí an plána cumhachta ábhartha a bheith suntasach go leor chun éifeachtacht an toilleora a laghdú os cionn 100–200 MHz. Chun an ionduchtas via seo a íoslaghdú, ní mór eagair via (il-vianna i gcomhthreo) a úsáid agus toilleoirí díchúplála a chur ar an tsraith is gaire don chomhpháirt a bhfreastalaíonn siad orthu — rud a chiallaíonn go minic ag 28 sraithe iad a leabú sa chruach ag céim lannaithe idirmheánach.

5. Riachtanais SI a Aistriú go Sonraíochtaí Déantúsaíochta

5.1 Na hEilimintí Sonraíochta a Chaithfidh a Bheith Soiléir

Ní sonraíocht monaraíochta é ordú PCB painéalaithe 28-chiseal nach sonraíonn ach na sonraí Gerber agus comhaireamh na sraitheanna. Ní mór na heilimintí seo a leanas a lua go sainráite i scríbhinn :

• Ábhar lannaithe de réir monaróra, gráid, agus ainmniú leatháin IPC-4101 (m.sh., “Isola 370HR, /126”)
• Cineál agus meáchan scragall copair de réir ciseal nó grúpa ciseal (m.sh., “copar VLP, 0.5 unsa ar shraitheanna comhartha inmheánacha L3–L26”)
• Spriocanna impedance rialaithe le rang glan, sannadh ciseal, agus caoinfhulaingt (m.sh., “difreálach 100 Ω, péire L5/L6, ±5%”)
• Riachtanais druileála ar ais: cé acu trí ghrúpaí, treo druileála, fad uasta stumpa
• Aicme IPC: go sainráite “IPC-6012 Aicme 3” — ná fág é seo gan rá
• Críochnú dromchla le sonraíocht tiús (m.sh., “ENIG, 2 µin Au ar a laghad / 150 µin Ni”)
• Ceanglais tástála: Tástáil leictreach tóireadóir nó daingneáin eitilte 100%, tástáil cúpóin impedance TDR in aghaidh an phainéil

5.2 Athbhreithniú DFM mar Imeacht Cáilíochta Soláthraithe

Iarr aschur athbhreithnithe DFM an mhonaróra sula gceadaítear an táirgeadh. Tabharfaidh monaróir inniúil 28-chiseal aird ar fhadhbanna fíor: sáruithe fáinne fáinneacha ag vias cóimheas gné ard, coinbhleachtaí imréitigh druileála cúil, fadhbanna cothromaíochta copair a thuarann ​​​​cogadh, nó fadhbanna roghnúcháin prepreg ag spriocanna tréleictreacha tanaí. Maidir le monaróir a sheolann athbhreithniú DFM gan aon trácht ar dhearadh casta 28-chiseal, níor athbhreithnigh sé na comhaid nó níl innealtóirí aige atá in ann iad a athbhreithniú. Ba cheart go ndícháileodh an dá thoradh an soláthraí.

6. Soláthraí PCB 28-Sraith a Mheasúnú: An Fhianaise atá Tábhachtach

6.1 Maitrís Fianaise an tSoláthraithe

6.2 Bratacha Dearga le linn Meastóireachta Soláthraithe

• Ní féidir leis an soláthraí íomhánna trasghearrthacha a tháirgeadh ó tháirgeadh 28-chiseal le 90 lá anuas — léiríonn sé nach bhfuil 28L á tháirgeadh go gníomhach dóibh.
• Níl sonraí Cpk Impedance ar fáil nó taispeánann sé Cpk <1.33 — léiríonn sé rialú próisis neamhleor le haghaidh lamháltas ±5%
• Ní úsáideann an soláthraí réiteoir réimse (Polar SI, iCD, nó a chomhionann) le haghaidh ríomh impedance — léiríonn sé go meastar leithead na rianta, ní go ndéantar samhaltú orthu.
• Tá an t-am athbhreithnithe DFM faoi bhun 4 huaire an chloig le haghaidh dearadh casta 28-chiseal — rud a léiríonn nár athbhreithnigh innealtóir na comhaid
• Ní féidir leis an soláthraí an ceimic phlátála a úsáidtear le haghaidh vias ardchóimheasa gné a ainmniú — léiríonn sé seo easpa eolais ar riachtanais phlátála Aicme 3.

Pléigh do Thionscadal PCB 28-Sraith

7. Am Luaidhe, Tiománaithe Costais, agus Aistriú ó Fhréamhshamhail go Táirgeadh

7.1 Am Luaidhe Réalaíoch do Fhréamhshamhlacha PCB 28-Sraith

Braitheann an t-am luaidhe le haghaidh fréamhshamhail PCB 28-chiseal ar infhaighteacht ábhair, an struchtúr cruachta agus trí-thaobh ceadaithe, riachtanais druileála agus plátála, raon feidhme cigireachta agus sceideal táirgthe an mhonaróra. Iarr ar an soláthraí an seicheamh lannaithe pleanáilte, na ceanglais tástála agus an chloch mhíle seachadta a dheimhniú tar éis athbhreithniú DFM. Ní leor comhaireamh sraitheanna ina aonar chun am seachadta beartaithe a bhailíochtú nó a dhiúltú.

I gcás baisceanna táirgthe de 50–500 bord, is gnách go mbíonn amanna luaidhe de 20–30 lá gnó ag soláthraithe cáilithe, agus is é infhaighteacht ábhair an athróg is coitianta. Is féidir le soláthraí a stocálann Isola 370HR agus Megtron 6 i dtiús caighdeánach tosú ag táirgeadh an lá a cheadaítear DFM; cuireann soláthraí a ordaíonn ábhar in aghaidh an phoist 1–3 seachtaine le gach ordú.

7.2 Struchtúr Costais PCB 28-Sraith

Na príomhthiománaithe costais i PCB 28-chiseal, in ord tionchair:

• Costas ábhair: 30–40% de chostas iomlán an bhoird. Cosnaíonn Megtron 6 4–6 oiread níos mó ná Isola 370HR in aghaidh an aonaid achair. Ní mór an difríocht costais seo a chosaint le hanailís SI, ní ar an toimhde réamhshocraithe gurb é “ábhar níos fearr is fearr”.
• Am saothair lannaithe seicheamhach agus am preasa: Cuireann gach timthriall lannaithe costas díreach leis agus síneann sé an t-am luaidhe. Tá dearaí is féidir a thógáil i 2 thimthriall in ionad 3 i bhfad níos saoire — bíonn tionchar suntasach ag cinntí ailtireachta cruachta a dhéantar go luath sa dearadh ar an gcostas.
• Druileáil ar ais: Cuireann sé costas leis in aghaidh an ghrúpa trí-bhealaí a bhfuil druileáil ag teastáil uathu, móide am timthrialla sínte. Ba cheart druileáil siar a chur i bhfeidhm go roghnach — ar ghrúpaí trí-bhealaí amháin ina dtagann athshondas stumpa laistigh den bhandaleithead comhartha, ní go huilíoch ar gach trí-bhealaí.
• bailchríoch Dromchla: Cuireann ENIG costas íosta leis i gcomparáid le luach boird 28-chiseal. Cuireann ENEPIG níos mó leis le haghaidh feidhmchlár nasc sreinge nó riachtanais mhéar óir. Sonraigh cad atá ag teastáil, ach ná húsáid an bailchríoch is costasaí gan údar maith leis an bhfeidhmchlár.

7.3 Bainistiú an Aistrithe ó Fhréamhshamhail go Táirgeadh

Is sa bhearna idir fréamhshamhail rathúil agus táirgeadh in-athdhéanta a bhíonn fadhbanna ag formhór na gclár 28-chiseal. Tógadh an fréamhshamhail le haird bhreise innealtóireachta; ritheann an bhaisc táirgthe i mód baisce le sreabhadh próisis chaighdeánach. Chun cáilíocht táirgthe a chosaint:

• Iarr sonraí Cpk impedance ón bhaisc réamhtháirgthe — ní hamháin ón bhfréamhshamhail
• Comhaontú glasála próisis a bhunú ina sainmhínítear foinse bhaisc an lannaithe cheadaithe, paraiméadair phlátála, agus próifíl an lannaithe sula dtosaíonn an táirgeadh
• Sonraigh Tástáil leictreach 100%. — tóireadóir nó daingneán eitilte — mar cheanglas conarthach sa tsonraíocht cheannaigh, ní iarratas a fhágtar faoi rogha an mhonaróra
• Ailínigh Tionól PCB ceanglais maidir le lamháltais déantúsaíochta go luath: bíonn tionchar díreach ag rogha bailchríoch dromchla, trí shonraíocht líonta, agus cothromaíocht an bhoird ar thoradh SMT iartheachtach, agus ba cheart na paraiméadair seo a dheimhniú idir foirne déantúsaíochta agus tionóil sula scaoiltear an chéad bhaisc táirgthe
• Sainmhínigh nósanna imeachta ceartaitheacha sa chomhaontú cáilíochta roimh an gcéad bhaisc táirgthe — ní tar éis an chéad teipe