Produttore cinese di PCB ad alta velocità a 14 strati per progetti a bassa perdita

Materiali per PCB ad alta velocità a 14 strati, impilamento e impedenza

Le capacità di Highleap nella produzione di PCB rigidi multistrato includono impedenza controllata, costruzione ad alto numero di strati e opzioni di foratura avanzate. Per una produzione ad alta velocità a 14 strati, la revisione del progetto identifica i gradi dei materiali target, le reti a impedenza controllata, le dimensioni finali del rame, lo spessore del circuito stampato, le transizioni dei via e qualsiasi test speciale sui campioni. La produzione segue lo stack fisico approvato dal cliente, anziché un diagramma di stackup generico a 14 strati.

Il processo produttivo può includere fori metallizzati tradizionali, connessioni interrate, HDI, via-in-pad riempite o foratura posteriore mirata; ciascuna soluzione viene selezionata in base al suo scopo elettrico e di instradamento. Un progetto che richiede una scheda di rete a perdita controllata di grandi dimensioni e un modulo processore compatto può condividere un numero di strati pari a quattordici, pur necessitando di strutture di laminazione e di foratura completamente diverse.

Una scheda a 14 strati realizzata con canali ad alta velocità non viene selezionata solo in base al numero di strati. Laddove lo stesso prodotto potrebbe utilizzare una tradizionale struttura multistrato rigida, le più ampie opzioni di produzione di PCB a 14 strati forniscono una base utile per discutere la complessità del processo prima di definire i requisiti di integrità del segnale.

Laminati a bassa perdita, materiali Megtron e marchi specificati dal cliente

La selezione dei materiali deve essere ancorata all'obiettivo di perdita elettrica e al processo di fabbricazione. Le famiglie di materiali candidate possono includere le famiglie Panasonic MEGTRON 6 e 7, i gradi ad alta velocità Isola approvati, i laminati a bassa perdita Shengyi e ITEQ e materiali Rogers selezionati per strutture ibride idonee. Highleap descrive già i materiali Rogers e Panasonic nell'ambito dei suoi servizi di fabbricazione di PCB e fornitura di materiali ; il grado esatto, la condizione di magazzino, il tipo di lamina di rame e la combinazione nucleo/prepreg richiedono una conferma specifica per l'ordine.

L'FR-4 ad alta Tg non è automaticamente a bassa perdita. Df dipende dal grado del materiale e dalle condizioni di prova; Dk influisce sulla geometria e sulla propagazione. Il rame a basso profilo o a profilo molto basso può ridurre le perdite del conduttore, ma la scelta del foglio influisce anche sull'adesione e sulla lavorazione. Laddove solo alcuni strati contengano canali sensibili, si può prendere in considerazione una costruzione ibrida qualificata; diversi sistemi di resina e nucleo richiedono comunque una pressa e un piano di registrazione compatibili.

Impedenza controllata, accumulo dielettrico e geometria della traccia

Un PCB a quattordici strati può allocare strati di segnale adiacenti a riferimenti di massa continui, utilizzando piani di rame separati per l'alimentazione. Ogni classe di rete critica necessita di un piano di riferimento specificato e di un intervallo di impedenza consentito. La larghezza finale delle tracce è derivata dallo spessore del dielettrico pressato, dalla sezione trasversale del conduttore, dalle proprietà del laminato e dal carico della maschera di saldatura , non da una larghezza universale di "coppia da 100 ohm". Highleap può esaminare il disegno di rilascio con il suo processo PCB a impedenza controllata.

Per ogni struttura controllata, specificare se si tratta di microstriscia dello strato esterno, stripline dello strato interno, instradamento differenziale broadside o edge-coupled e identificare gli strati di riferimento esatti. Se una traccia cambia strato, il percorso di ritorno deve essere mantenuto dal progetto con un'adeguata continuità del piano e transizioni di ritorno. Un progetto di campione misura la geometria rappresentativa fabbricata, non l'intero canale di segnale del prodotto finito.

SerDes, PCIe, routing Ethernet e backdrilling

I PCB per processori e reti ad alta velocità spesso contengono linee SerDes, interfacce Ethernet, bus PCIe, canali di memoria e distribuzione del clock. La fabbricazione può preservare le geometrie di un progetto di instradamento, ma il fornitore di PCB non dovrebbe affermare che un materiale certifichi automaticamente la compatibilità con PCIe Gen5/Gen6, DDR5 o un determinato sistema Ethernet. Tali prestazioni dipendono dalla qualificazione completa del canale instradato e del sistema.

L'accoppiamento differenziale delle coppie, il controllo dell'inclinazione, il percorso di ritorno e la continuità del riferimento devono essere definiti in modo definitivo in fase di progettazione; modifiche apportate in fase di produzione allo spessore del rame, al dielettrico del substrato o alla geometria dei via possono alterare tali parametri. Il passaggio di consegne dovrebbe distinguere le dimensioni controllate in fase di fabbricazione dalle specifiche di integrità del segnale a livello di progettazione, come l'accoppiamento della lunghezza o i budget di diafonia.

Vias posteriori, uscite BGA e transizioni dei connettori

Su un PCB multistrato più spesso, un via passante metallizzato può lasciare uno stub inutilizzato oltre gli strati di segnale a cui è collegato. La foratura posteriore può ridurre tale discontinuità quando il budget di perdita e di restituzione lo giustifica. Il disegno di foratura posteriore deve indicare il lato di foratura, lo stub residuo target, i diametri dei fori e le distanze dai pad attivi. Il servizio di foratura posteriore di Highleap è il processo di produzione pertinente, non un'operazione universale su ogni scheda ad alta velocità a 14 strati.

Quando le uscite BGA compatte richiedono microvias o via-in-pad, il percorso di produzione dedicato per PCB HDI viene valutato in base ai vincoli di package e assemblaggio, con ulteriori informazioni costruttive nel nostro servizio di fabbricazione di PCB HDI . Le microvias interrate/sovrapposte sono diverse dai fori passanti realizzati meccanicamente; il loro rischio, i cicli di pressatura e l'ispezione devono essere quotati separatamente. Per i connettori press-fit ad alta velocità, la geometria finale del foro e la placcatura sono importanti sia per il produttore del connettore che per il canale elettrico.

Applicazioni PCB ad alta velocità e integrazione PCBA

Highleap è in grado di valutare progetti di PCB a quattordici strati per schede di linea di switch di rete Ethernet, interfacce di comunicazione, schede di controllo e I/O per server, schede di interfaccia FPGA, moduli di interfaccia per ricetrasmettitori ottici e piattaforme di calcolo industriali. Questi prodotti condividono la necessità di interconnessioni controllate, ma differiscono per densità di routing e lunghezza del canale. Una scheda figlia FPGA corta può essere dominata dal routing di uscita; una scheda di rete più lunga può essere dominata dalle perdite dielettriche e dalla discontinuità dei connettori.

Le schede backplane richiedono inoltre la gestione di grandi formati, connettori ad alto numero di pin e un rigoroso controllo dimensionale. Per uno chassis modulare con numerose schede figlie, il nostro servizio di produzione di PCB backplane esamina i fori dei connettori, le dimensioni della scheda e i dispositivi di inserimento oltre alla revisione dello stack di segnale; le nostre più ampie capacità di fabbricazione di PCB backplane coprono anche altri conteggi di strati. Il programma di assemblaggio deve confermare se sono necessari collegamenti a pressione, saldati o mezzanine prima del rilascio della costruzione finale del PCB.

Consegna del servizio di fabbricazione e assemblaggio di PCB ad alta velocità

Una scheda ad alta velocità assemblata deve preservare le interfacce elettriche previste durante la saldatura e l'installazione dei connettori. Il preventivo per la PCBA dovrebbe specificare il posizionamento dei BGA/QFN, la provenienza dei componenti, le radiografie delle giunzioni nascoste specificate, eventuali vincoli di pulizia/rivestimento e le esigenze di test a livello di firmware o di scheda. L'accettazione dei fori metallizzati da parte del produttore di connettori può essere altrettanto importante quanto il risultato dell'impedenza della scheda nuda, nel caso in cui si utilizzi un connettore a pressione o ad alta velocità.

Il nostro servizio di assemblaggio PCB BGA prevede la discussione sull'ispezione dei giunti nascosti, mentre i test funzionali comprendono verifiche a livello di dispositivo concordate separatamente. Nessuno dei due garantisce automaticamente la conformità dell'interfaccia ad alta velocità specificata senza limiti di test definiti dal cliente.

Test di impedenza, controllo qualità e gestione delle revisioni

Il piano di accettazione della fabbricazione può includere l'ispezione ottica dello strato interno, la registrazione dello strato fisico, i controlli di metallizzazione meccanica dei fori, i test di continuità/isolamento elettrico del circuito stampato nudo, le letture dei campioni a impedenza controllata e le sezioni trasversali richieste. Eventuali ulteriori campioni di perdita di inserzione ad alta frequenza, canali ad alta velocità o test del prodotto finito devono essere inclusi esplicitamente con il metodo di prova e il formato di report richiesti.

Un ordine di produzione ripetuta deve mantenere il grado del materiale approvato, lo stile vetro/resina (ove controllato), il profilo della lamina di rame, le dimensioni del conduttore finito, la revisione dello stackup e i criteri del coupon di impedenza. La modifica di uno qualsiasi di questi elementi potrebbe richiedere un modello di campo rivisto o l'autorizzazione del cliente. Lo standard di lavorazione e la classe applicabili per i circuiti stampati rigidi devono essere inclusi nell'ordine di fabbricazione; un coupon conforme non sostituisce la qualificazione EMC o del segnale del sistema finale.

Controllo delle revisioni e qualificazione in fabbrica per la produzione ad alta velocità

L'approvazione per la fabbricazione ad alta velocità richiede la verifica fisica dello stackup e non solo la revisione dello schema elettrico. È necessario registrare il produttore/grado del laminato consentito, il tipo di lamina di rame, il tipo di vetro (se specificato), il conduttore finale desiderato, lo spessore esatto del circuito stampato e i campioni utilizzati per l'accettazione dell'impedenza. Se il fornitore propone un materiale sostitutivo, potrebbe essere necessaria una nuova soluzione in loco o una verifica dell'integrità del segnale prima di autorizzare la produzione.

Per gli ordini ripetuti, richiedere il numero di lotto spedito e il formato concordato del rapporto di fabbricazione. Se i canali critici hanno un requisito di perdita, documentare se è incluso un veicolo di prova per la perdita di inserzione e come i suoi risultati si relazionano alla scheda finita effettiva. La verifica della produzione non deve essere confusa con un risultato di superamento/fallimento a livello di dispositivo da parte del tester di rete o di calcolo del cliente.

Per i canali più esigenti, gli ingegneri di sistema possono richiedere la caratterizzazione del materiale alla frequenza di progetto o prove separate di perdita-campione. Tali misurazioni devono essere pubblicizzate come fornite solo dopo che il metodo di prova, il campionamento, il formato di reportistica e la responsabilità delle apparecchiature siano stati concordati. La conformità di un prodotto elettronico a 112G non si ottiene semplicemente acquistando una scheda realizzata con un laminato a bassa perdita di comprovata qualità.

Fattori relativi ai tempi di consegna e ai costi

Una costruzione standard con laminato ad alta Tg disponibile a magazzino può avere un profilo di consegna diverso rispetto a un materiale a bassa perdita specifico, a uno stack ibrido con dielettrici misti o a una scheda che richiede foratura posteriore e misurazioni aggiuntive dei canali. I tempi di consegna specifici dell'ordine devono rispecchiare il piano approvato di fornitura del materiale, laminazione e ispezione. Non esiste un prezzo universale giustificabile per un "PCB a 14 strati da 100G" senza dimensioni, materiale, quantità, struttura di interconnessione e ambito di test.

Per un confronto più accurato tra le offerte, si consiglia di utilizzare lo stesso grado di laminato, lo stesso spessore finale, gli stessi pesi di rame definiti, le stesse specifiche per i fori dei connettori e gli stessi requisiti per il rapporto di accettazione. L' analisi più ampia dei prezzi di fabbricazione dei PCB prende in considerazione la struttura dei costi; il prezzo effettivo dipende dai file rilasciati e dalla quantità di produzione.

Richiedi un preventivo per PCB ad alta velocità a 14 strati

Inviare i file Gerber/ODB++ rilasciati, l'ordine degli strati, lo spessore fisico dello stack o lo spessore target, il grado esatto del materiale o le alternative approvate, il profilo del rame, la tabella di impedenza e la tolleranza, i requisiti di canale/perdita, le mappe di foratura/retroforatura, la finitura superficiale, le quantità e i rapporti di prova richiesti. Per le schede assemblate, allegare la distinta base completa, i dati di posizionamento, il disegno dell'interfaccia meccanica e il piano di test a livello di programma.

Highleap è in grado di fornire una revisione della produzione specifica per il progetto, con i presupposti relativi a materiali e processi chiaramente identificati, incluse eventuali modifiche che richiedono l'approvazione tecnica dell'OEM.