Fabrikant van 14-laags hogesnelheids-PCB's in China voor ontwerpen met laag verlies.

14-laags hogesnelheids-PCB-materialen, stapelstructuur en impedantie

De gepubliceerde mogelijkheden van Highleap op het gebied van meerlaagse, stijve printplaten omvatten gecontroleerde impedantie, constructies met een hoog aantal lagen en geavanceerde boormogelijkheden. Voor een snelle 14-laags printplaat worden tijdens de ontwerpbeoordeling de gewenste materiaalkwaliteiten, gecontroleerde-impedantienetten, afmetingen van het afgewerkte koper, printplaatdikte, via-overgangen en eventuele speciale testcoupons vastgesteld. De productie volgt de door de klant goedgekeurde fysieke opbouw in plaats van een generiek 14-laags opbouwschema.

De productieomvang kan traditionele geplateerde doorvoergaten, ingebedde verbindingen, HDI, gevulde via-in-pad of gerichte backboring omvatten; elk wordt gekozen op basis van de routing en het elektrische doel. Een project dat een grote netwerkkaart met gecontroleerd verlies en een compacte processormodule vereist, kan een printplaat met veertien lagen delen, terwijl de laminaat- en gatconstructies volledig verschillend moeten zijn.

Een 14-laags printplaat, gebouwd rondom snelle kanalen, wordt niet alleen op basis van het aantal lagen gekozen. Hoewel hetzelfde product ook een conventionele, stijve meerlaagse structuur kan gebruiken, bieden de bredere mogelijkheden van een 14-laags printplaat een nuttige basis voor het bespreken van de procescomplexiteit voordat de eisen ten aanzien van signaalintegriteit definitief worden vastgesteld.

Laminaten met laag verlies, Megtron-materialen en merken naar keuze van de klant.

De materiaalkeuze moet worden afgestemd op het beoogde elektrische verlies en de fabricagemethode. Mogelijke materiaalfamilies zijn onder andere de Panasonic MEGTRON 6- en 7-families, goedgekeurde Isola-hogesnelheidskwaliteiten, Shengyi- en ITEQ-laminaten met laag verlies, en geselecteerde Rogers-materialen voor geschikte hybride structuren. Highleap beschrijft reeds Rogers- en Panasonic-materialen in haar PCB-fabricage- en materiaaldiensten ; de exacte kwaliteit, voorraadconditie, koperfolie en kern/prepreg-combinatie vereisen orderspecifieke bevestiging.

FR-4 met een hoge Tg-waarde is niet automatisch verliesarm. Df is afhankelijk van de materiaalkwaliteit en de testomstandigheden; Dk beïnvloedt de geometrie en de propagatie. Laagprofiel of zeer laagprofiel koper kan het geleiderverlies verminderen, maar de foliekeuze beïnvloedt ook de hechting en de verwerking. Wanneer slechts bepaalde lagen gevoelige kanalen bevatten, kan een gekwalificeerde hybride constructie worden overwogen; verschillende hars- en kernsystemen vereisen nog steeds een compatibel pers- en registratieplan.

Gecontroleerde impedantie, diëlektrische stapeling en spoorgeometrie

Een printplaat met veertien lagen kan signaallagen naast continue massa-referenties plaatsen, terwijl aparte koperen vlakken worden gebruikt voor de stroomvoorziening. Elke kritische netklasse heeft een gespecificeerd referentievlak en een toegestaan ​​impedantiebereik nodig. De uiteindelijke spoorbreedtes worden afgeleid van de dikte van het geperste diëlektricum, de doorsnede van de geleider, de eigenschappen van het laminaat en de belasting van het soldeermasker , en niet van een universele "100-ohm-paar"-breedte. Highleap kan de ontwerptekening beoordelen met behulp van hun proces voor printplaten met gecontroleerde impedantie.

Geef voor elke gecontroleerde structuur aan of het een microstrip in de buitenste laag, een stripline in de binnenste laag, een broadside- of edge-coupled differentiële routing betreft, en identificeer de exacte referentielagen. Als een spoor van laag verandert, moet het retourpad door het ontwerp worden behouden met de juiste vlakcontinuïteit en retourovergangen. Een couponontwerp meet een representatieve gefabriceerde geometrie, niet het volledige signaalkanaal van het eindproduct.

SerDes, PCIe, Ethernet-routing en backdrilling

Printplaten voor snelle processoren en netwerken bevatten vaak SerDes-lanes, Ethernet-interfaces, PCIe-bussen, geheugenkanalen en klokdistributie. De fabricage kan de geometrie van een ontwerp behouden, maar de printplaatleverancier mag niet beweren dat een bepaald materiaal automatisch PCIe Gen5/Gen6, DDR5 of een specifiek Ethernet-systeem certificeert. Dergelijke prestaties zijn afhankelijk van de volledige kwalificatie van het ontworpen kanaal en het systeem.

Differentieelpaar-matching, scheefstandcontrole, retourpad en referentiecontinuïteit moeten als onderdeel van het ontwerp worden vastgelegd; fabricagewijzigingen in koperdikte, substraatdiëlektricum of via-geometrie kunnen deze parameters wijzigen. De overdracht moet onderscheid maken tussen door de fabrikant gecontroleerde afmetingen en specificaties voor signaalintegriteit op ontwerpniveau, zoals lengte-matching of overspraakbudgetten.

Achtergeboorde via's, BGA-uitgangen en connectorovergangen

Op een dikkere meerlaagse printplaat kan een doorgeplateerde via een ongebruikte uitstulping achterlaten voorbij de aangesloten signaallagen. Backdrilling kan deze discontinuïteit verminderen wanneer het verlies en het retourverlies dit rechtvaardigen. De backdrilling-tekening moet de boorzijde, de beoogde resterende uitstulping, de gatdiameters en de afstanden tot de actieve pads aangeven. De backdrilling-service van Highleap is het relevante productieproces en geen universele bewerking voor elke 14-laags high-speed printplaat.

Wanneer compacte BGA-uitgangen microvias of via-in-pad vereisen, wordt de specifieke HDI PCB-productieroute beoordeeld aan de hand van de beperkingen van de behuizing en de assemblage. Aanvullende constructie-informatie is beschikbaar in onze HDI PCB-fabricageservice . Ingegraven/gestapelde microvias verschillen van mechanisch geboorde doorvoergaten; het risico, de perscycli en de inspectie hiervan moeten apart worden geprijsd. Voor snelle press-fit connectoren zijn de geometrie van de afgewerkte gaten en de beplating van belang voor zowel de connectorfabrikant als het elektrische kanaal.

Hogesnelheids-PCB-toepassingen en PCBA-integratie

Highleap kan veertienlaagse PCB-ontwerpen beoordelen voor Ethernet-netwerkswitch-lijnkaarten, communicatie-interfaces, serverbesturings- en I/O-kaarten, FPGA-carrierboards, optische transceiver-interfacemodules en industriële computerplatforms. Deze producten hebben allemaal behoefte aan gecontroleerde interconnecties, maar verschillen in routingdichtheid en kanaallengte. Een korte FPGA-dochterkaart kan gedomineerd worden door ontsnappingsroutering; een langere netwerkkaart kan gedomineerd worden door diëlektrisch verlies en discontinuïteit van connectoren.

Printplaten op backplane-schaal vereisen bovendien een groot formaat, connectoren met een hoog aantal pinnen en strikte maatnauwkeurigheid. Voor een modulair chassis met veel dochterkaarten onderzoekt onze backplane-PCB-productieservice , naast de beoordeling van de signaalstapel, ook de connectorgaten, de printplaatafmetingen en de insteekmallen; onze bredere mogelijkheden voor de fabricage van backplane-PCB's omvatten ook andere aantallen lagen. Het assemblageprogramma moet bevestigen of perspassing, gesoldeerde verbindingen of mezzanineverbindingen nodig zijn voordat de voltooide printplaatconstructie wordt vrijgegeven.

Snelle PCB-fabricage en -assemblageoverdracht

Een printplaat met geassembleerde snelle componenten moet de beoogde elektrische interfaces behouden tijdens het solderen en de installatie van connectoren. De PCBA-offerte moet de plaatsing van BGA/QFN-componenten, de leveranciers van componenten, röntgenonderzoek van specifieke verborgen soldeerverbindingen, eventuele reinigings-/coatingbeperkingen en de benodigde firmware of testapparatuur op printplaatniveau specificeren. De acceptatie van de geplateerde gaten door de connectorfabrikant kan net zo belangrijk zijn als het impedantieresultaat van de kale printplaat, met name bij gebruik van een press-fit- of snelle connector.

Onze BGA PCB-assemblageservice biedt de mogelijkheid tot overleg over inspectie van verborgen soldeerverbindingen, terwijl functionele testen afzonderlijk overeengekomen controles op apparaatniveau omvatten. Geen van beide biedt een automatische bevestiging van de gespecificeerde hogesnelheidsinterfaceconformiteit zonder door de klant gedefinieerde testlimieten.

Impedantiemetingen, kwaliteitscontrole en revisiebeheer

Het fabricageacceptatieplan kan optische inspectie van de binnenlaag, registratie van de fysieke laag, controle van de metaalafwerking van mechanische gaten, elektrische continuïteits-/isolatietests van de kale printplaat, metingen van gecontroleerde impedantiecoupons en gevraagde dwarsdoorsneden omvatten. Eventuele aanvullende tests van hoogfrequente insertieverliescoupons, hogesnelheidskanalen of eindproducttests moeten expliciet worden opgenomen met de vereiste testmethode en rapportagevorm.

Bij een herhaalproductieorder moeten de goedgekeurde materiaalkwaliteit, het type glas/hars (indien van toepassing), het koperfolieprofiel, de afmetingen van de afgewerkte geleiders, de herziening van de stapelstructuur en de criteria voor de impedantietestcoupon behouden blijven. Wijzigingen in een van deze criteria kunnen een herzien veldmodel of toestemming van de klant vereisen. De toepasselijke norm en klasse voor de afwerking van de printplaat moeten in de productieorder worden opgenomen; een goedgekeurde coupon vervangt de EMC- of signaalkwalificatie van het eindsysteem niet.

Revisiecontrole en fabriekskwalificatie voor hogesnelheidsproductie

Voor een snelle productiegoedkeuring is de fysieke opbouw vereist , en niet alleen een herziening van het elektrische schema. Noteer de toegestane laminaatfabrikant/kwaliteit, het type koperfolie, het type glas (indien gespecificeerd), de beoogde geleider, de exacte printplaatdikte en de gebruikte testmonsters voor impedantieacceptatie. Als de leverancier een ander materiaal voorstelt, kan een nieuwe oplossing ter plaatse of een signaalintegriteitscontrole nodig zijn voordat de productie wordt vrijgegeven.

Voor herhaalbestellingen dient u het verzonden lotnummer en het overeengekomen formaat van het fabricagerapport op te vragen. Indien kritische kanalen een verliesvereiste hebben, dient u te documenteren of een testunit voor insertieverlies is inbegrepen en hoe de resultaten daarvan zich verhouden tot de uiteindelijke printplaat. Fabricageverificatie mag niet worden verward met een pass/fail-resultaat op apparaatniveau van de netwerk- of computertester van de klant.

Voor veeleisende kanalen kunnen systeemingenieurs materiaalkarakterisering op de ontwerpfrequentie of afzonderlijk verlies-couponbewijs aanvragen. Deze metingen mogen pas worden geadverteerd nadat de testmethode, bemonstering, rapportagevorm en verantwoordelijkheid voor de apparatuur zijn overeengekomen. Een elektronisch product dat geschikt is voor 112 GHz is niet bewezen door simpelweg een printplaat aan te schaffen die is vervaardigd van een bekend, verliesarm laminaat.

Levertijd en kostenfactoren

Een standaard, uit voorraad leverbaar laminaat met een hoge Tg-waarde kan een ander leveringsprofiel hebben dan een specifiek materiaal met lage verliezen, een hybride diëlektrische stapel of een printplaat die back-drilling en extra kanaalmetingen vereist. De orderspecifieke levertijd moet rekening houden met de goedgekeurde materiaallevering, het lamineerproces en het inspectieplan. Er bestaat geen universeel te verdedigen prijs voor een "14-laags 100G printplaat" zonder specificaties over afmetingen, materiaal, aantal, interconnectiestructuur en testomvang.

Voor een betere vergelijking tussen offertes kunt u het beste dezelfde laminaatkwaliteit, afgewerkte dikte, gedefinieerde kopergewichten, specificaties voor connectorgaten en eisen voor het acceptatierapport gebruiken. De bredere prijsanalyse voor PCB-productie richt zich op de kostenstructuur; de uiteindelijke prijs is afhankelijk van de vrijgegeven bestanden en de productiehoeveelheid.

Vraag een offerte aan voor een 14-laags high-speed printplaat.

Stuur de vrijgegeven Gerber/ODB++-bestanden, de laagvolgorde, de fysieke stapeldikte of beoogde dikte, de exacte materiaalkwaliteit of goedgekeurde alternatieven, het koperprofiel, de impedantietabel en toleranties, de kanaal-/verliesvereisten, de boor-/terugboorkaarten, de oppervlakteafwerking, de aantallen en de vereiste testrapporten. Voor geassembleerde printplaten dient u de complete stuklijst (BOM), plaatsingsgegevens, de tekening van de mechanische interface en het testplan op programmaniveau bij te voegen.

Highleap kan een projectspecifieke productiebeoordeling leveren met een duidelijke identificatie van de materiaal- en procesaannames, inclusief eventuele wijzigingen waarvoor de technische goedkeuring van de OEM vereist is.