Tillverkning av 12-lagers kretskort: Stackup, kapacitet och kostnad

Highleap Electronics tillverkar 12-lagers kretskort från prototyppartier till produktion, på samma styva linje som bygger kort med upp till 60 lager. Ingenjörer går vanligtvis över till 12 lager när en 10-lagers stapel får slut på routingutrymme eller referensplan för höghastighetsbussar, täta BGA:er eller separerade kraftdomäner. Tolv lager lägger till det utrymmet samtidigt som en standard genomgående hålkonstruktion bibehålls, vilket ofta är enklare än att tvinga samma design på färre lager med staplade mikrovias.

Den här sidan täcker de kretskortsuppsättningar vi oftast bygger, vår publicerade tillverkningskapacitet, materialval, de kontroller som är viktiga vid detta lagerantal och vad som påverkar priset. Om du fortfarande funderar på om din produkt behöver tolv lager, se var 12-lagerskort används . Korta svar på vanliga köparfrågor finns samlade i Vanliga frågor om 12-lagers kretskort.

12-lagers PCB-staplingsalternativ på 1.6 mm och uppåt

De flesta 12-lagers kretskort använder ett av två arrangemang: sex signallager med sex plan, eller åtta signallager med fyra plan. Valet växlar signalintegritet mot routingutrymme, och det bör åtgärdas innan layouten påbörjas eftersom det bestämmer varje impedansberäkning på kortet.

Sexplansversionen ger varje signallager ett angränsande referensplan, vilket gör impedansen lättare att hålla och håller returvägarna korta. Den passar kort med många höghastighetsgränssnitt. Fyrplansversionen lägger till två routinglager genom att para ihop signallager mellan plan. Ortogonal routing kan minska bredsideskoppling, men adekvat dielektrisk separation, referensplan och kanalsimulering är fortfarande nödvändiga. Dessa är illustrativa lagerfunktionstilldelningar, inte frisläppta tillverkningsuppsättningar. Dielektriska tjocklekar, kopparvikter och kopparfördelning måste balanseras kring mittplanet; etiketterna ensamma etablerar inte mekanisk symmetri. Exemplet med åtta signaler inkluderar konsekutiva signallager som kräver noggrant referensplansavstånd och överhörningsanalys.

De allmänna reglerna bakom dessa val finns i vår designguide för PCB-stackup . Om du jämför lagerantal visar 10-lagers stackup-arrangemangen och vår sida om 16-lagerskort vad som ändras ett steg ner och upp.

Hur många signallager har ett 12-lagers kretskort?

Vanligtvis sex eller åtta. Sex signallager med sex plan är det säkrare valet för signalintegritet. Åtta signallager med fyra plan ger större routingarea men placerar två signallager mellan varje par plan. En design med tio signallager och endast två plan är möjlig på pappret, men den innehåller sällan impedans- eller EMI-mål och innebär normalt att kortet bör gå till ett högre lagerantal.

Är ett 12-lagers kretskort alltid 1.6 mm tjockt?

Nr 1.6 mm är den vanligaste färdiga tjockleken eftersom den passar standardkontakter och kortstyrningar, men 12-lagerskort byggs också med tjockleken 2.0 mm, 2.4 mm eller tjockare när de har kraftiga koppar- eller presspassningskontakter. Intervallet 0.2 till 8 mm på vår kapacitetssida täcker den totala portföljen av styva kretskort; det är inte ett garanterat tjockleksområde för en 12-lagerskonstruktion. Ett tjockare kort höjer bildförhållandet för det minsta genomgående hålet, så borrstorleken och tjockleken bör kontrolleras tillsammans.

Tillverkningskapacitet för 12-lagers PCB

Tolv lager passar bra inom vår serie styva kretskort, som är klassad för 60 lager. Siffrorna nedan är hämtade från vår publicerade kapacitet för styva kretskort. De är processgränser, så ett enda kort som kombinerar flera av dem bör granskas innan det offereras.

På ett 12-lagerskort samverkar gränserna. Med borrat hålsdiameter är 1.6 / 0.15 cirka 10.7:1, medan 3.2 / 0.15 är cirka 21.3:1 och överstiger den publicerade gränsen på 20:1. Varken det minsta borr- eller det maximala förhållandet bör antas vara genomförbart tillsammans utan en pläteringsgranskning. Fina spår och mellanrum är lättare att hålla på tunt innerlager av koppar än på tung koppar. Den kompletta listan över toleranser finns i vår tabell över styva kretskortskapacitet.

Kan ett 12-lagerskort använda blinda och nedgrävda vias?

Ja. Blindvias ansluter ett yttre lager till inre lager, begravda vias ansluter endast inre lager, och lasermikrovias går ner till 0.075 mm. Den erforderliga laminerings- och borrsekvensen beror på via-arkitekturen; flera spann kan dela ett processteg. Sekventiella byggen kan öka kostnader och ledtider. Många 12-lagerskonstruktioner används som en enkel genomgående hålbyggnation. Använd blind- och begravd via-konstruktion när BGA-breakout eller kortområde faktiskt kräver det.

Material för 12-lagers kretskort

Materialvalet för ett 12-lagerskort beror på två saker: värmen som kortet utsätts för under laminering och blyfri montering, och signalförlusten som dina snabbaste gränssnitt tål. Laminat står för en stor del av kortet, så det är värt att välja material utifrån dessa två krav istället för att välja det dyraste.

• Hög Tg FR-4 är den vanliga utgångspunkten för 12-lagerskort. För tillförlitlighet i omsmältning, utvärdera Tg tillsammans med Z-axelns CTE, sönderdelningstemperatur (Td), tid till delaminering, fukthantering och monteringsprofilen; Tg ensamt garanterar inte tillförlitlighet i pläterade hål. Se våra anteckningar om höga Tg-laminat.
• Laminat med låg och mycket låg förlust används när långa höghastighetskanaler skulle förlora för mycket signal på standard FR-4. Alternativ och avvägningar behandlas i material för kretskort med högt lagerantal.
• Hybriduppsättningar lägg RF-laminat på de lager som behöver det och FR-4 på andra ställen, vilket håller nere kostnaden för blandade signalkort. Vi bygger Rogers och FR-4 hybridstackups när en design kräver en.

Vilken Tg ska ett 12-lagers kretskort använda?

En blyfri och kompatibel FR-4-kvalitet med hög Tg är en vanlig utgångspunkt, men antalet lager ensamt sätter inte ett erforderligt Tg. Granska Tg, Td, Z-axelns genomströmningsförmåga (CTE) och delamineringsprestanda mot skivans tjocklek, via geometri, omsmältningscykler och driftstemperatur. Ange monterings- och omarbetningsprofilen när du begär uppställningen.

Hur vi kontrollerar registrering, impedans och viatillförlitlighet på 12 lager

De flesta 12-lagersdefekter kommer från tre källor: feljusterade inre lager, impedansdrift och svaga pläterade hål. Våra processkontroller riktar in sig på var och en av dessa.

Kostnad för 12-lagers PCB: Vad påverkar priset

Priset på ett 12-lagers kretskort beror mer på hur det är byggt än på antalet lager. Två 12-lagers kretskort av samma storlek kan skilja sig åt flera gånger i pris, beroende på vad ritningen anger.

• Lamineringscykler: En genomgående hålsbyggnation trycks ner en gång. Blind- och begravda via-arkitekturer kan kräva ytterligare processteg; cykelantalet beror på den fullständiga byggsekvensen, inte bara antalet via-spann.
• Material: Lågförlust- och RF-laminat kostar betydligt mer än FR-4 med hög Tg, och en hybriduppbyggnad begränsar den kostnaden för de lager som behöver det.
• Borr- och via-funktioner: små borrar, höga bildförhållanden, bakborrning och fyllda eller kapslade via-in-pad lägger alla till processteg.
• Impedans och testomfattning: många strukturer med kontrollerad impedans innebär mer kupongdesign och mätning.
• Finish, panelanvändning och kvantitet: ENEPIG och hårt guld kostar mer än ENIG. Hur väl konturen fyller produktionspanelen och orderkvantiteten avgör kostnaden per enhet.

Är ett 12-lagers kretskort mycket dyrare än ett 10-lagers kretskort?

Vanligtvis inte mycket, om båda är genomgående hålkonstruktioner. Att gå från 10 till 12 lager lägger till mönstrad koppar och dielektrisk bearbetning; kärnarrangemanget, borrningen och lamineringssekvensen beror på designen. De stora kostnadsökningarna kommer från sekventiell laminering och specialmaterial. Ett genomgående hålkort med 12 lager kan därför kosta mindre än ett 10-lagerskort som behöver blinda vior för att passa samma routing.

Vad man ska skicka för en offert på ett 12-lagers kretskort

Ett komplett datapaket stöder snabba offerter och minskar behovet av förtydliganden. Highleap annonserar en tvåtimmars offerttjänst; komplexa uppställningar, specialmaterial eller ofullständiga data kan kräva ytterligare teknisk granskning innan pris och leverans bekräftas. Saknade punkter, oftast impedanstabellen eller uppställningen, är den vanliga orsaken till en försenad offert.

• Tillverkningsdata: Gerber eller ODB++, borra filer med en via-strukturtabell och kortkonturen.
• Stapla: din staplingsritning, eller den färdiga tjockleken och lagerordningen så att vi kan föreslå en.
• Impedanstabell: målvärden, tolerans, spårbredd och referenslager för varje kontrollerad struktur.
• Material och finish: laminat eller erforderlig Tg- och förlustklass, kopparvikter och ytfinish.
• Godkännande: IPC-klass, eventuella krav på bakborrning eller via-in-pad, samt kvantiteter och datum för prototyp och produktion.

Om layouten inte är fryst än, skicka den ändå. En DFM-granskning i detta skede kan upptäcka en obalanserad stapling eller en för spänd ringformad form medan det fortfarande är billigt att fixa.

Kan Highleap montera 12-lagersbrädorna också?

Ja. SMT- och hålmontering, komponentinköp och inspektion kan inkluderas. Paketdelning, komponentstorlek och AOI/röntgenomgång bekräftas mot stycklistan och monteringsdata. Vid nyckelfärdig montering äger en leverantör det bara kortet, komponentinköp och montering, så ett utbytesproblem kan spåras till dess orsak utan att behöva byta leverantör.