12 Katmanlı PCB Üretimi: Katman Yapısı, Kapasite ve Maliyet

Highleap Electronics, 60 kata kadar kart üreten aynı rijit üretim hattında, prototip partilerinden seri üretime kadar 12 katmanlı PCB'ler üretiyor. Mühendisler genellikle 10 katmanlı bir yapıda yönlendirme alanı veya yüksek hızlı veri yolları, yoğun BGA'lar veya ayrılmış güç alanları için referans düzlemleri yetersiz kaldığında 12 katmana geçiyorlar. 12 katman, standart delikli yapıyı korurken bu alanı ekliyor; bu da genellikle aynı tasarımı daha az katmana ve üst üste yığılmış mikrovia'lara zorlamaktan daha basittir.

Bu sayfada en sık ürettiğimiz katman düzenleri, yayınladığımız üretim kapasitesi, malzeme seçimleri, bu katman sayısında önemli olan kontroller ve fiyatı etkileyen faktörler ele alınmaktadır. Ürününüzün on iki katmana ihtiyacı olup olmadığına henüz karar veremediyseniz, 12 katmanlı devre kartlarının kullanıldığı yerlere bakın. Sık sorulan alıcı sorularına kısa cevaplar 12 katmanlı PCB SSS bölümünde toplanmıştır.

1.6 mm ve üzeri kalınlıklarda 12 katmanlı PCB yığınlama seçenekleri

Çoğu 12 katmanlı PCB, iki düzenlemeden birini kullanır: altı düzlemli altı sinyal katmanı veya dört düzlemli sekiz sinyal katmanı. Bu seçim, sinyal bütünlüğü ile yönlendirme alanı arasında bir denge kurar ve tasarım başlamadan önce belirlenmelidir çünkü kart üzerindeki her empedans hesaplamasını belirler.

Altı düzlemli versiyon, her sinyal katmanına bitişik bir referans düzlemi sağlar; bu da empedansı korumayı kolaylaştırır ve dönüş yollarını kısa tutar. Birçok yüksek hızlı arayüze sahip kartlar için uygundur. Dört düzlemli versiyon, sinyal katmanlarını düzlemler arasında eşleştirerek iki yönlendirme katmanı daha ekler. Dik yönlendirme, yanal kuplajı azaltabilir, ancak yeterli dielektrik ayrımı, referans düzlemleri ve kanal simülasyonu yine de gereklidir. Bunlar, piyasaya sürülen üretim katman düzenleri değil, örnek katman-işlev atamalarıdır. Dielektrik kalınlıkları, bakır ağırlıkları ve bakır dağılımı orta düzlem etrafında dengelenmelidir; etiketler tek başına mekanik simetriyi sağlamaz. Sekiz sinyalli örnek, dikkatli referans düzlemi aralığı ve çapraz konuşma analizi gerektiren ardışık sinyal katmanlarını içerir.

Bu seçimlerin ardındaki genel kurallar PCB katman düzeni tasarım kılavuzumuzda yer almaktadır . Katman sayılarını karşılaştırıyorsanız, 10 katmanlı katman düzenlemeleri ve 16 katmanlı kartlar hakkındaki sayfamız, bir adım aşağı ve yukarı çıkıldığında nelerin değiştiğini göstermektedir.

12 katmanlı bir PCB'de kaç sinyal katmanı bulunur?

Genellikle altı veya sekiz. Sinyal bütünlüğü için altı düzlemli altı sinyal katmanı daha güvenli bir seçimdir. Dört düzlemli sekiz sinyal katmanı daha fazla yönlendirme alanı sağlar ancak her düzlem çifti arasına iki sinyal katmanı yerleştirir. On sinyal katmanı ve yalnızca iki düzlem içeren bir tasarım kağıt üzerinde mümkün olsa da, empedans veya EMI hedeflerini nadiren karşılar ve genellikle kartın daha yüksek bir katman sayısına sahip olması gerektiği anlamına gelir.

12 katmanlı bir PCB her zaman 1.6 mm kalınlığında mıdır?

1.6 mm, standart konektörlere ve kart kılavuzlarına uyduğu için en yaygın bitmiş kalınlıktır, ancak ağır bakır veya geçmeli konektörler taşıdıklarında 12 katmanlı devre kartları 2.0 mm, 2.4 mm veya daha kalın olarak da üretilir. Yetenek sayfamızdaki 0.2 ila 8 mm aralığı, genel rijit PCB portföyünü kapsar; 12 katmanlı bir yapı için garantili bir kalınlık aralığı değildir. Daha kalın bir devre kartı, en küçük delik çapının en boy oranını artırır, bu nedenle delik çapı ve kalınlık birlikte kontrol edilmelidir.

12 Katmanlı PCB Üretim Yeteneği

On iki katman, 60 katmana kadar kapasiteye sahip sert PCB hattımızın kapasitesine rahatlıkla sığmaktadır. Aşağıdaki rakamlar, yayınlanmış sert PCB kapasitemizden alınmıştır. Bunlar işlem sınırlarıdır, bu nedenle birkaçını birleştiren tek bir kart için fiyat teklifi verilmeden önce inceleme yapılmalıdır.

12 katmanlı bir devre kartında, sınırlar etkileşim halindedir. Delik çapı kullanıldığında, 1.6 / 0.15 yaklaşık 10.7:1 iken, 3.2 / 0.15 yaklaşık 21.3:1'dir ve yayınlanan 20:1 sınırını aşmaktadır. Kaplama incelemesi yapılmadan ne minimum delik çapının ne de maksimum oranın birlikte uygulanabilir olduğu varsayılmamalıdır. İnce iç katman bakırda ince iz ve boşluk tutmak, kalın bakıra göre daha kolaydır. Toleransların tam listesi, sert PCB yetenek tablomuzda yer almaktadır.

12 katmanlı bir devre kartında kör ve gömülü via'lar kullanılabilir mi?

Evet. Kör via'lar dış katmanı iç katmanlara bağlar, gömülü via'lar yalnızca iç katmanları bağlar ve lazer mikrovia'lar 0.075 mm'ye kadar iner. Gerekli laminasyon ve delme sırası, via mimarisine bağlıdır; birkaç açıklık aynı işlem aşamasını paylaşabilir. Ardışık üretimler maliyeti ve teslim süresini artırabilir. Birçok 12 katmanlı tasarım, düz bir delikli üretim olarak yönlendirilir. BGA çıkışı veya kart alanı gerçekten gerektirdiğinde kör ve gömülü via yapısını kullanın.

12 Katmanlı Devre Kartları İçin Malzemeler

12 katmanlı bir devre kartı için malzeme seçimi iki şeye bağlıdır: laminasyon ve kurşunsuz montaj sırasında kartın maruz kaldığı ısı ve en hızlı arayüzlerinizin tolere edebileceği sinyal kaybı. Laminasyon, kart maliyetinin büyük bir bölümünü oluşturduğundan, en pahalı olanı seçmek yerine bu iki gereksinimden birini dikkate alarak malzeme seçimi yapmak önemlidir.

• Yüksek Tg FR-4 12 katmanlı devre kartları için genellikle başlangıç ​​noktasıdır. Lehimleme güvenilirliği için, Tg'yi Z ekseni CTE'si, ayrışma sıcaklığı (Td), ayrılma süresi değerleri, nem yönetimi ve montaj profili ile birlikte değerlendirin; Tg tek başına kaplamalı delik güvenilirliğini garanti etmez. Notlarımıza bakın. yüksek Tg laminatlar.
• Düşük kayıplı ve çok düşük kayıplı laminatlar Uzun ve yüksek hızlı kanalların standart FR-4'te çok fazla sinyal kaybına uğrayacağı durumlarda kullanılırlar. Seçenekler ve avantaj-dezavantajlar bu bölümde ele alınmıştır. yüksek katman sayısına sahip PCB'ler için malzemeler.
• Hibrit yığınlamalar İhtiyaç duyulan katmanlara RF laminat, diğer yerlere ise FR-4 uyguluyoruz; bu da karma sinyalli devre kartlarında maliyeti düşürüyor. Biz üretiyoruz. Rogers ve FR-4 hibrit istiflemeleri Bir tasarım gerektirdiğinde.

12 katmanlı bir PCB için hangi Tg değeri kullanılmalıdır?

Kurşunsuz uyumlu yüksek Tg'li FR-4 kalitesi yaygın bir başlangıç ​​noktasıdır, ancak katman sayısı tek başına gerekli Tg değerini belirlemez. Kart kalınlığına, geçiş geometrisine, lehimleme döngülerine ve çalışma sıcaklığına göre Tg, Td, Z ekseni CTE ve katman ayrılma performansını gözden geçirin. Katman dizilimini talep ederken montaj ve yeniden işleme profilini belirtin.

12 Katmanda Kayıt, Empedans ve Via Güvenilirliğini Nasıl Kontrol Ediyoruz?

12 katmanlı kusurların çoğu üç kaynaktan gelir: yanlış hizalanmış iç katmanlar, empedans kayması ve zayıf kaplamalı delikler. Proses kontrollerimiz bunların her birini hedef alır.

12 Katmanlı PCB Maliyeti: Fiyatı Etkileyen Faktörler

12 katmanlı bir PCB'nin fiyatı, katman sayısından çok nasıl üretildiğine bağlıdır. Aynı boyuttaki iki 12 katmanlı kartın fiyatı, çizimde belirtilen özelliklere bağlı olarak birkaç kat farklılık gösterebilir.

• Laminasyon döngüleri: Delikli yapıda bir kez baskı uygulanır. Kör ve gömülü geçiş mimarileri ek işlem aşamaları gerektirebilir; çevrim sayısı yalnızca geçiş açıklıklarının sayısına değil, tüm yapı dizisine bağlıdır.
• Malzeme: Düşük kayıplı ve RF laminatlar, yüksek Tg FR-4'e göre çok daha pahalıdır ve hibrit bir katman yapısı bu maliyeti yalnızca ihtiyaç duyulan katmanlarla sınırlandırır.
• Sondaj ve sondaj özellikleri: Küçük delikler, yüksek en boy oranları, arka delme ve doldurulmuş veya kapatılmış via-in-pad işlemlerinin her biri ek işlem adımları ekler.
• Empedans ve test kapsamı: Çok sayıda kontrollü empedans yapısı, daha fazla numune tasarımı ve ölçümü anlamına gelir.
• Yüzey işlemi, panel kullanımı ve miktarı: ENEPIG ve sert altın, ENIG'den daha pahalıdır. Üretim panelinin ne kadar iyi dolduğu ve sipariş miktarı, birim maliyetini belirler.

12 katmanlı bir PCB, 10 katmanlı bir PCB'den çok daha mı pahalıdır?

Genellikle, her ikisi de delikli devre kartı ise, çok fazla bir fark olmaz. 10 katmandan 12 katmana geçmek, desenli bakır ve dielektrik işlemeyi ekler; çekirdek düzeni, delme ve laminasyon sırası tasarıma bağlıdır. Büyük maliyet artışları, sıralı laminasyon ve özel malzemelerden kaynaklanır. Bu nedenle, delikli 12 katmanlı bir devre kartı, aynı yönlendirmeye uyması için kör deliklere ihtiyaç duyan 10 katmanlı bir devre kartından daha ucuz olabilir.

12 Katmanlı PCB Fiyat Teklifi İçin Neler Göndermelisiniz?

Eksiksiz bir veri paketi, hızlı fiyat teklifi verilmesini destekler ve açıklama süreçlerini azaltır. Highleap, iki saatlik fiyat teklifi hizmeti sunmaktadır; karmaşık katman düzenleri, özel malzemeler veya eksik veriler, fiyat ve teslimat onaylanmadan önce ek mühendislik incelemesi gerektirebilir. Genellikle empedans tablosu veya katman düzeni gibi eksik öğeler, fiyat teklifinin gecikmesinin başlıca nedenidir.

• Üretim verileri: Gerber veya ODB++ formatındaki dosyalar, geçiş yapısı tablosu içeren delme dosyaları ve devre kartı taslağı.
• Yığmak: Size bir öneri sunabilmemiz için katman düzeni çiziminizi veya bitmiş kalınlığı ve katman sırasını belirtin.
• Empedans tablosu: Kontrol edilen her yapı için hedef değerler, tolerans, iz genişliği ve referans katmanları.
• Malzeme ve bitiş: Laminat veya gerekli Tg ve kayıp sınıfı, bakır ağırlıkları ve yüzey işlemi.
• Kabul: IPC sınıfı, herhangi bir arka delme veya ped içi geçiş gereksinimi ve prototip ve üretim için miktarlar ve tarihler.

Yerleşim planı henüz kesinleşmemiş olsa bile, yine de gönderin. Bu aşamada yapılacak bir DFM (Üretilebilirlik için Tasarım) incelemesi, dengesiz bir istiflemeyi veya aşırı sıkı bir halkayı, düzeltilmesi henüz ucuzken yakalayabilir.

Highleap 12 katmanlı panoları da monte edebilir mi?

Evet. SMT ve delikli montaj, bileşen tedariği ve denetimi dahil edilebilir. Paket aralığı, bileşen boyutu ve AOI/X-ışını kapsamı, malzeme listesi ve montaj verilerine göre doğrulanır. Anahtar teslimi montajda , çıplak kart, bileşen tedariği ve montajı tek bir tedarikçi üstlenir, böylece verim sorunu, tedarikçiler arasında geçiş yapmadan nedenine kadar takip edilebilir.