Chọn trang

Thiết kế mạch in 10 lớp cho trở kháng và mặt phẳng.

Thiết kế mạch in 10 lớp cho việc lập kế hoạch trở kháng và mặt phẳng.

Hình 1. Cấu trúc xếp lớp PCB 10 lớp để lập kế hoạch trở kháng và mặt phẳng.

Cấu trúc xếp chồng mười lớp là một kiến ​​trúc điện và sản xuất, chứ không phải là một danh sách các lớp đồng được phân tách bởi độ dày prepreg danh nghĩa. Nó quyết định tín hiệu nào có tham chiếu liên tục, dung lượng định tuyến khả dụng là bao nhiêu, nguồn điện được phân bổ ở đâu, hình dạng đường dẫn nào có thể sản xuất được và cách tấm hoạt động trong quá trình cán màng. Bởi vì mười lớp đồng tạo ra chín khe hở điện môi, một thay đổi nhỏ ở một khe hở cũng có thể làm thay đổi trở kháng, tổng độ dày và tính đối xứng.

Các ví dụ dưới đây là điểm khởi đầu thiết kế chứ không phải là cấu trúc lớp hoàn thiện để sản xuất và phát hành. Cấu trúc lõi và vật liệu prepreg cuối cùng, độ dày ép, lá đồng và hình dạng được kiểm soát phải được nhà sản xuất xác nhận. Sử dụng trang này với... hướng dẫn vật liệuthông số trở kháng.


Chọn cấu trúc lớp trước khi chọn độ dày chất điện môi.

Hãy bắt đầu bằng cách phân loại thiết kế: số lượng kênh định tuyến tốc độ cao, các lớp nguồn cần thiết, mật độ thoát BGA, các phần analog hoặc RF nhạy cảm, cấu trúc xuyên lỗ hoặc HDI, độ dày hoàn thiện và các ràng buộc cơ khí. Mục tiêu không phải là tối đa hóa các lớp được dán nhãn “tín hiệu”. Mục tiêu là cung cấp cho mỗi tuyến đường quan trọng một tham chiếu có thể sử dụng được, giữ cho các đường dẫn trở lại liên tục và giữ lại đủ diện tích mặt phẳng để phân phối nguồn.

Câu hỏi về kiến ​​trúc Ảnh hưởng đến thứ tự lớp
Cần bao nhiêu lớp tốc độ cao quan trọng? Các lớp quan trọng cần nằm liền kề với các mặt phẳng tham chiếu liên tục; các lớp đường truyền tốc độ cao nhất lý tưởng nhất nên nằm giữa hai mặt phẳng tham chiếu.
Cần bao nhiêu miền điện lưới có đường kính đồng lớn? Các mặt phẳng chuyên dụng giúp cải thiện sự lan tỏa điện cảm và phân bố dòng điện, nhưng các mặt phẳng tách rời không nên trở thành điểm tham chiếu ngẫu nhiên cho các tín hiệu không liên quan.
BGA là loại chân cắm xuyên lỗ hay chân cắm HDI? Các đoạn xuyên mù và sự chồng lớp tuần tự có thể hạn chế các lớp nào là phù hợp cho việc phân nhánh và có thể làm thay đổi trình tự ghép lớp.
Độ dày của tấm ván có cố định không? Chín khe hở điện môi và mười lớp đồng phải phù hợp với mục tiêu đề ra trong khi vẫn đảm bảo cấu trúc lõi/vật liệu composite có thể sản xuất được.
Liệu các vật liệu tổn hao thấp hoặc vật liệu tần số vô tuyến (RF) có được sử dụng một cách chọn lọc không? Việc bố trí vật liệu cần được cân bằng về mặt cơ học và tương thích với quy trình liên kết và khoan.
Ván trượt này thuộc loại cứng-mềm hay không? Trước khi hoàn tất việc đánh số lớp, cần phải xác định rõ tính liên tục của lớp mềm, lớp phủ, cấu trúc có keo hoặc không keo và các điểm kết thúc vùng cứng.

Hướng định tuyến là quyết định thứ yếu. Việc gán các lớp "ngang" và "dọc" không giải quyết được tình trạng chồng chéo tín hiệu với các lớp tín hiệu tốc độ cao liền kề và không có mặt phẳng tham chiếu. Trước tiên hãy giải quyết cấu trúc trường và đường dẫn trở lại, sau đó phân bổ hướng ưu tiên dựa trên vị trí và tình trạng tắc nghẽn.


Ba mô hình xếp chồng 10 lớp hữu ích

Archetype Tỷ lệ chức năng lớp điển hình Nơi nó hoạt động tốt Sự đánh đổi chính
Giàu mặt phẳng tham chiếu 4 tín hiệu / 4 nối đất / 2 nguồn Các bo mạch nối tiếp tốc độ cao, bộ nhớ và tín hiệu hỗn hợp, nơi bốn lớp định tuyến là đủ. Khả năng định tuyến thô hạn chế; việc bố trí và xử lý lỗi BGA cần được lên kế hoạch từ sớm.
Giàu dữ liệu tham chiếu mặt đất 4 tín hiệu / 5 dây nối đất / 1 nguồn, kèm theo các đường cấp nguồn bổ sung. Các thiết kế nhạy cảm với nhiễu với nhiều tín hiệu được tham chiếu đến mặt đất và phân phối điện cục bộ. Một mặt phẳng nguồn điện riêng biệt có thể không đủ để phân phối dòng điện trên diện rộng.
Tập trung vào mật độ định tuyến 6 tín hiệu / 3 nối đất / 1 nguồn hoặc một bố trí bốn mặt phẳng khác Các bo mạch kỹ thuật số mật độ cao, nơi cần thêm hai lớp tín hiệu. Một số lớp tín hiệu có thể đối diện nhau hoặc tham chiếu đến công suất phân chia, làm tăng nhiễu xuyên kênh và nguy cơ đường truyền ngược.

Chỉ riêng tỷ lệ thôi chưa đủ để chứng minh một cấu hình xếp chồng tốt. Hai cấu hình “6 tín hiệu / 4 mặt phẳng” có thể hoạt động rất khác nhau tùy thuộc vào vị trí đặt các mặt phẳng. Nếu một thiết kế cần sáu lớp tín hiệu, hãy dành các lớp liền kề mặt phẳng cho các đường dẫn quan trọng và đặt các tín hiệu chậm hơn, ngắn hơn hoặc được định tuyến vuông góc trên cặp ít thuận lợi hơn.


Một ví dụ 10 lớp giàu mặt phẳng tham chiếu

Thứ tự các lớp sau đây là điểm khởi đầu vững chắc về mặt khái niệm cho một bo mạch cứng với bốn lớp tín hiệu chính. Nó đối xứng về điện trong môi trường tín hiệu quan trọng và có thể được làm cho đối xứng về cơ học bằng cách phản chiếu cấu trúc điện môi và đồng. Nó không công bố độ dày điện môi hoặc chiều rộng đường dẫn phổ quát.

Lớp / khoảng trống Chức năng Ý định thiết kế
L1 Tín hiệu và linh kiện Đường dẫn ngắn và đường dẫn bề mặt được tham chiếu đến điểm nối đất L2.
L1-L2 Vật liệu prepreg mỏng được lựa chọn dựa trên trở kháng và khả năng sản xuất. Giữ đường dẫn trở lại bề mặt gần và hỗ trợ độ rộng đường dẫn thực tế.
L2 Mặt đất liên tục Tài liệu tham khảo cho L1 và một tài liệu tham khảo cho L3.
L2-L3 Lõi hoặc vật liệu composite Một phía của môi trường đường truyền L3.
L3 Tín hiệu tốc độ cao Đường truyền tín hiệu giữa khu vực L2 và L4.
L3-L4 Lõi hoặc vật liệu composite Được phản chiếu hoặc điều khiển có chủ đích bằng L2-L3.
L4 Mặt đất liên tục Điểm tham chiếu L3 thứ hai và là điểm nối đất cho nguồn L5.
L4-L5 Lớp điện môi tương đối mỏng, nơi điện dung mặt phẳng nguồn có ích. Ghép nối mặt phẳng nguồn đầu tiên với mặt đất; độ dày cuối cùng phụ thuộc vào điện áp, điện dung và yêu cầu chế tạo.
L5 điện sơ cấp Các miền công suất rộng, được xác định rõ ràng; không sử dụng các vùng phân mảnh làm tham chiếu tín hiệu không được kiểm soát.
L5-L6 Vùng lõi trung tâm hoặc vùng liên kết Có thể hấp thụ độ dày; khoảng cách công suất này không được coi là cặp tách rời tham chiếu nối đất.
L6 Nguồn thứ cấp Vùng năng lượng rộng thứ hai, được ghép nối ra bên ngoài với mặt đất L7.
L6-L7 Chất điện môi tương đối mỏng Cặp dây nguồn-nối đất cho nửa dưới của cụm dây.
L7 Mặt đất liên tục Tham chiếu cho L8 và đối tác mặt đất cho L6.
L7-L8 Lõi hoặc vật liệu composite Một phía của môi trường đường truyền L8.
L8 Tín hiệu tốc độ cao Đường truyền tín hiệu giữa khu vực L7 và L9.
L8-L9 Lõi hoặc vật liệu composite Hoàn thiện đường truyền tín hiệu phía dưới và phản chiếu vùng tín hiệu phía trên.
L9 Mặt đất liên tục Tài liệu tham khảo cho L10 và một tài liệu tham khảo cho L8.
L9-L10 Vật liệu prepreg mỏng được lựa chọn dựa trên trở kháng và khả năng sản xuất. Phản ánh môi trường bề mặt L1-L2.
L10 Tín hiệu và linh kiện Sơ đồ đấu dây mặt dưới và định tuyến bề mặt được tham chiếu đến L9.

Cấu hình này cung cấp cho cả hai lớp tín hiệu bên trong hai điểm nối đất và giữ cho mỗi tín hiệu bên ngoài nằm sát đất. Mỗi mặt phẳng nguồn trung tâm đều có một điểm nối đất đối tác hướng ra ngoài. Khoảng cách giữa các điện trở L5-L6 ở giữa có thể được lựa chọn để đảm bảo tổng độ dày và cân bằng cơ học mà không bị hiểu nhầm là một cặp tách rời nguồn-nối đất.

Các thiết kế cần nhiều đường dẫn hơn có thể chuyển đổi một mặt phẳng thành tín hiệu, nhưng hậu quả phải được nêu rõ. Ví dụ, việc chuyển đổi L6 thành tín hiệu sẽ loại bỏ một mặt phẳng nguồn rộng và tạo ra một lớp tín hiệu liền kề với nguồn L5 và nối đất L7. Các đường dẫn quan trọng trên lớp đó phải tránh các điểm chia tách L5 hoặc được thiết kế để tham chiếu chủ yếu đến L7.


Nút nhấn, đồng và nút đóng trở kháng

Độ dày của vật liệu prepreg sau khi ép không bằng giá trị ghi trong catalog khi chưa đóng rắn. Độ dày sau khi ép phụ thuộc vào loại sợi thủy tinh, hàm lượng nhựa, mật độ đồng, phương pháp xử lý, chu kỳ ép và độ chảy của nhựa cục bộ. Nhà sản xuất cần cung cấp độ dày dự kiến ​​sau khi ép cho cấu trúc cụ thể và chỉ ra dung sai được sử dụng trong mô hình trở kháng.

Lớp đồng bên ngoài là kích thước hoàn thiện.

Các lớp ngoài bắt đầu bằng lá kim loại nền và được bổ sung đồng trong quá trình mạ lỗ và tạo hoa văn. Mô hình trở kháng được kiểm soát nên sử dụng mặt cắt ngang của đường dẫn hoàn thiện, bao gồm cả hình dạng khắc hình thang. Các lớp bên trong thường được khắc từ lá kim loại mà không trải qua quá trình mạ hoa văn tương tự, do đó đường dẫn ngoài và đường dẫn trong có cùng định mức ounce danh nghĩa không nhất thiết phải có cùng hình dạng hình học.

Không được phép giải phóng độ rộng đường dẫn trước khi xếp chồng dữ liệu.

Bản vẽ quy định trở kháng 50 Ω ở một chiều rộng nhất định trong khi cho phép nhà cung cấp thay đổi cấu trúc điện môi sẽ tạo ra sự mâu thuẫn. Hoặc là công bố chính xác cấu trúc lớp và hình học, hoặc là chỉ định mục tiêu trở kháng và cho phép nhà sản xuất điều chỉnh chiều rộng/khoảng cách trong giới hạn đã thỏa thuận. Bất kỳ thay đổi nào ảnh hưởng đến khoảng cách định tuyến hoặc độ lệch cặp dây đều phải được khách hàng phê duyệt.

Sử dụng dữ liệu vật liệu chính xác

Phần mềm giải thuật cần sử dụng hệ số tổn hao điện môi (Dk) được hiệu chỉnh theo cấu trúc hoặc quy trình sản xuất, chứ không phải chỉ một thông số chung chung được sao chép từ bảng dữ liệu. Cấu trúc bề mặt cần bao gồm lớp phủ chống hàn nếu có. Phân tích tổn hao tốc độ cao cần thêm thông số phân bố điện trở (Df), độ nhám của đồng và đặc tính phụ thuộc tần số; chỉ tính toán trở kháng thôi thì không đủ để đánh giá tổn hao kênh.

Tính toàn vẹn nguồn điện, đường dẫn trở về và nhiễu điện từ (EMI).

Khoảng cách giữa tín hiệu và điện cực tham chiếu gần hơn sẽ làm giảm độ tự cảm vòng và độ lan truyền từ trường, nhưng mức cải thiện chính xác phụ thuộc vào hình dạng hình học; không nên quảng cáo đây là mức giảm dB cố định. Các cặp tấm phẳng có thể cung cấp điện dung phân bố, nhưng giá trị của chúng tuân theo mối quan hệ giữa các tấm song song và diện tích chồng lấp thực tế. Lớp điện môi mỏng giữa nguồn và đất có thể hữu ích, nhưng nó không loại bỏ được sự tách rời hoặc độ tự cảm của bao bì.

Giữ cho các mặt phẳng tham chiếu tốc độ cao luôn liên tục. Khi một mặt phẳng nguồn chứa nhiều vùng độc lập, không đặt các đường dẫn quan trọng ở những nơi dòng điện hồi tiếp chủ đạo phải đi qua ranh giới giữa các vùng độc lập đó. Nếu lớp tín hiệu nằm giữa nguồn và đất, hãy xác định mặt phẳng nào là mặt phẳng tham chiếu dự định và đảm bảo đường dẫn thay thế được kiểm soát.

Các hàng rào xuyên cạnh có thể giúp giải quyết một số vấn đề về dòng điện RF hoặc dòng điện trong vỏ thiết bị, nhưng việc sử dụng khoảng cách cố định chung xung quanh mọi bo mạch kỹ thuật số là không cần thiết và có thể làm giảm việc định tuyến hoặc tạo ra các lỗ thủng trên mặt phẳng. Khoảng cách và điểm kết thúc của hàng rào nên tuân theo tần số cao nhất và chiến lược vỏ thiết bị đang được kiểm soát.

Lập kế hoạch đường quay trở lại tại mỗi điểm chuyển tiếp giữa các lớp.

Một đường dẫn tín hiệu thay đổi trường điện từ từ cấu trúc đường truyền này sang cấu trúc đường truyền khác. Khi cả hai lớp định tuyến đều tham chiếu đến mặt phẳng nối đất, các đường dẫn nối đất gần đó có thể kết nối các mặt phẳng đó và giảm vòng lặp đường dẫn trở lại, nhưng số lượng và vị trí của chúng nên tuân theo hình học chuyển tiếp chứ không phải quy tắc khoảng cách chung. Khi một đường dẫn thay đổi giữa các lớp được tham chiếu đến các dây dẫn khác nhau, chẳng hạn như nối đất trên một lớp và mặt phẳng nguồn trên lớp khác, dòng điện trở lại cần một đường dẫn truyền được thiết kế riêng. Đường dẫn đó có thể sử dụng một tụ điện tách rời được đặt phù hợp giữa các dây dẫn tham chiếu, một sự phân bổ lớp khác hoặc một thiết kế chuyển tiếp được thiết kế lại để giữ cho cả hai đoạn đều được tham chiếu đến mặt đất.

Do đó, bản vẽ cấu trúc lớp cần xác định điểm tham chiếu dự định cho mỗi lớp được điều khiển, chứ không chỉ đơn thuần dán nhãn một lớp là "tín hiệu". Các trường via, các điểm chống nhiễu và khoảng cách giữa các mặt phẳng phải được xem xét cùng nhau vì thứ tự các lớp điện tốt vẫn có thể bị ảnh hưởng bởi sự chuyển tiếp làm mất quá nhiều đồng tham chiếu gần đó.


Tính đối xứng, sự cân bằng của đồng và nguy cơ cong/xoắn

Tính đối xứng cơ học không chỉ đơn thuần là việc gán cùng tên lưới dọc theo đường tâm. Cần phải ghép nối trọng lượng đồng bên ngoài, cấu trúc điện môi và độ phủ đồng dự kiến. Một mặt của linh kiện có mật độ cao có thể có nhiều đồng hơn mặt đối diện ngay cả khi trọng lượng lá đồng danh nghĩa bằng nhau; có thể cần đến việc điều chỉnh thiết kế hoặc cân bằng bằng phần mềm CAM.

Việc chấp nhận độ cong vênh phụ thuộc vào thông số kỹ thuật sản phẩm và nhu cầu lắp ráp áp dụng. Việc lắp ráp BGA bước nhỏ có thể yêu cầu độ phẳng cao hơn giới hạn thông thường của bo mạch trần. Do đó, việc xem xét cấu trúc lớp cần xem xét kích thước tấm, đường viền bo mạch, phân bố đồng, các lỗ cắt, hỗn hợp vật liệu và phương pháp tách tấm, chứ không chỉ tính đối xứng của các lớp.

Kiểm tra số dư Bằng chứng trước khi công bố
trọng lượng đồng Bề mặt đế tráng gương/đồng hoàn thiện hoặc quy trình bất đối xứng được ghi chép và phê duyệt bởi nhà sản xuất.
Cấu trúc điện môi Các loại lõi/vật liệu composite ghép đôi và ép đùn khi cần đạt được sự cân bằng cơ học.
Khu vực đồng Biểu đồ lớp hoặc phân tích CAM xác định sự mất cân bằng lớn và hành vi trộm cắp được đề xuất.
Vị trí vật liệu Vật liệu tổn hao thấp, RF hoặc vật liệu dẻo được phân phối kèm theo kế hoạch cán màng đạt tiêu chuẩn.
Bảng và phác thảo Các bộ phận như mảng, thanh ray, các điểm tách rời, khe hở và các phần cắt lớn dự kiến ​​sẽ được đưa vào đánh giá độ cong vênh.

Ví dụ về cách bố trí các lớp trong mạch in 10 lớp (PCB).

Hình 2. Ví dụ về cách bố trí các lớp trong mạch in 10 lớp.

Vật liệu lai, HDI và các biến thể cứng-mềm

Cấu trúc lai tổn thất thấp

Vật liệu tổn hao thấp có thể được bố trí xung quanh các lớp tín hiệu được chọn, nhưng cần phải xác định rõ cấu trúc lõi, lớp tiền chế hoặc lớp liên kết. Không nên áp đặt ngưỡng chênh lệch hệ số giãn nở nhiệt (CTE) chung và giả định tính tương thích. Cần xem xét kỹ lưỡng độ chảy của nhựa, độ bám dính, quá trình đóng rắn, sự thay đổi kích thước, quy trình khoan/tẩy màng và độ tin cậy của lỗ mạ đối với toàn bộ cặp vật liệu.

Sự phát triển của chỉ số HDI

Trong bo mạch 1+8+1, 2+6+2 hoặc 3+4+3, ký hiệu lớp mô tả sự phân bố các lớp cấu tạo, chứ không phải toàn bộ quy trình sản xuất. Mỗi lớp cấu tạo bao gồm tạo ảnh, cán màng, khoan laser, mạ kim loại và, nếu cần, làm phẳng/đổ đầy. Cấu trúc xếp lớp phải xác định mọi khoảng cách giữa các vi mạch, lỗ chìm, lỗ xuyên và thứ tự hình thành các cấu trúc. Việc đếm chu kỳ ép phải bao gồm cả lớp composite trung tâm và mỗi lớp cấu tạo tuần tự, sử dụng thuật ngữ do nhà cung cấp định nghĩa.

Cấu trúc xếp chồng cứng-mềm

Một bo mạch cứng-mềm mười lớp không nhất thiết phải có tất cả mười lớp xuyên suốt vùng uốn cong. Thông thường, chỉ một số lớp mềm được chọn tiếp tục trong khi các lớp đồng khác kết thúc ở vùng cứng. Thiết kế cần xác định số lượng lớp mềm, cấu trúc không dùng keo hoặc có dùng keo, lớp phủ bảo vệ, các lớp gia cường, loại đồng, hướng uốn cong và chế độ hoạt động tĩnh hoặc động. IPC-2223 là tiêu chuẩn thiết kế; hiệu suất của bo mạch mềm và bo mạch cứng-mềm hoàn thiện được quy định bởi IPC-6013.

 


 

Gói giải phóng Stackup và Cổng DFM

Sơ đồ cấu trúc sản phẩm cần được kiểm soát phiên bản và bao gồm tất cả mười lớp đồng, tất cả chín khe hở điện môi, cấp độ và cấu trúc vật liệu, ký hiệu lõi/vật liệu composite, độ dày danh nghĩa và dung sai, loại và độ dày đồng, độ dày bảng mạch hoàn thiện, các cấu trúc được kiểm soát, khoảng cách lỗ xuyên và bất kỳ ghi chú nào về quá trình cán màng tuần tự.

Sản phẩm phát hành Câu hỏi chấp nhận
Chức năng lớp Liệu các mặt phẳng tham chiếu có liên tục tại những nơi tuyến đường quan trọng yêu cầu không?
vật liệu xây dựng Liệu có nêu rõ loại kính cụ thể, kiểu kính hoặc quy tắc thay thế được chấp thuận không?
Định nghĩa về đồng Có sự khác biệt giữa lớp đồng cơ bản và lớp đồng hoàn thiện bên ngoài không?
Nhấn ra Liệu các giá trị điện môi có phải là ước tính trong quá trình sản xuất chứ không phải là giá trị trong danh mục sản phẩm chưa qua xử lý?
Hình học trở kháng Liệu mỗi lớp được kiểm soát có trỏ đến lớp và tham chiếu chính xác không?
Thông qua kiến ​​trúc Các thuật ngữ như "xuyên thấu", "mù", "chôn vùi", "vi mạch" và "khoan ngược" có nghĩa rõ ràng không?
Cân cơ học Việc sử dụng đồng, phân vùng tấm và bố trí vật liệu hỗn hợp đã được xem xét chưa?
Cơ quan phê duyệt Liệu đã rõ ràng những thay đổi nào về bố cục hoặc thiết kế đồ họa cần sự chấp thuận của khách hàng chưa?

Hoàn thành bước này trước khi phê duyệt định tuyến. Quy trình "xếp chồng ảnh cuối cùng sau khi gửi file Gerber" buộc phải thực hiện những thay đổi không cần thiết đối với bản thiết kế và có thể làm mất hiệu lực của mô phỏng thời gian và kênh. Gửi bản thiết kế thông qua... Đánh giá DFM với bảng trở kháng được kiểm soát và các giả định định tuyến quan trọng.

 


 

Các lỗi Stackup thường gặp và hậu quả của chúng

Chức năng đếm hoạt động không chính xác

Bảng phân lớp ghi có sáu lớp tín hiệu nhưng chỉ liệt kê bốn lớp tín hiệu làm suy yếu toàn bộ nguyên tắc thiết kế. Hãy đếm trực tiếp số chức năng của dây đồng và xác minh môi trường tham chiếu của từng tín hiệu.

Bỏ qua các khe hở điện môi

Mười lớp đồng cần chín lớp điện môi. Bảng chỉ liệt kê các lớp điện môi "bên dưới" các lớp được chọn thường bỏ sót hoặc tính trùng lặp các khoảng trống và không thể khớp với độ dày hoàn thiện.

Sử dụng độ rộng đường dẫn phổ quát

Các kích thước cố định 50 Å hoặc 100 Å được sao chép từ một công trình khác không được sử dụng làm quy tắc sẵn sàng chế tạo. Chúng phải được tính toán lại với mô hình vật liệu, đồng và chất cách điện thực tế đã được ép.

Gọi hai mặt phẳng nguồn là một cặp tách rời.

Điện dung phân bố trên mặt phẳng rất hữu ích giữa các dây dẫn mang điện tích trái dấu, điển hình là dây nguồn và dây nối đất. Hai mặt phẳng nguồn liền kề trên các đường ray khác nhau không phải là sự thay thế chung cho cặp nguồn-nối đất và có thể gây ra hiện tượng ghép nối giữa các đường ray.

Giả sử các nhãn điện tạo ra tính đối xứng cơ học

Độ cong vênh phụ thuộc vào vật liệu, độ dày và sự phân bố đồng. Tên lớp phản chiếu không đủ nếu một mặt có mật độ đồng cao và mặt kia có đường dẫn thưa.

 


 

Đối chiếu độ dày hoàn thiện trước khi phát hành bản vẽ.

Độ dày danh nghĩa của bo mạch là kết quả của chín khe hở điện môi ép, mười lớp đồng, lớp mạ và quy ước đo lường của nhà cung cấp. Tổng đơn giản của các lõi và vật liệu prepreg trong catalog có thể không chính xác vì đồng được nhúng vào nhựa và lớp mạ bên ngoài được thêm vào sau khi cán màng. Cấu trúc lớp được công bố phải thể hiện giá trị và dung sai hoàn thiện do nhà cung cấp tính toán, sau đó xác nhận rằng các yêu cầu về đầu nối, khớp ép, cạnh thẻ và vỏ bọc sử dụng cùng một định nghĩa.

Dung sai độ dày cũng làm thay đổi trở kháng và hình dạng lỗ khoan ngược. Một thiết kế gần giới hạn phạm vi tiếp xúc của đầu nối hoặc cửa sổ khoan có độ sâu được kiểm soát có thể yêu cầu kiểm soát cấu trúc chặt chẽ hơn so với một bo mạch thông thường. Nếu đề xuất sử dụng bo mạch mỏng hơn để giảm chiều dài lỗ xuyên, hãy kiểm tra độ cứng, khả năng xử lý lắp ráp, độ cong vênh và khả năng tương thích của đầu nối thay vì chỉ coi độ dày như một biến số điện.

Kiểm soát phiên bản Stackup

Hãy gán một phiên bản cho mỗi cấu hình mạch tích hợp đã được phê duyệt và liên kết bản vẽ chế tạo, bảng trở kháng, mô hình mô phỏng và bộ quy tắc bố trí với phiên bản đó. Bất kỳ thay đổi nào do nhà cung cấp đề xuất liên quan đến lõi, vật liệu prepreg, đồng hoặc vật liệu khác đều phải tạo ra một cấu hình mạch tích hợp được đánh dấu đỏ và xác định các hình học được kiểm soát nào bị thay đổi. Điều này ngăn chặn việc thay thế linh kiện nhỏ trong quá trình mua hàng mà lại âm thầm làm mất hiệu lực các ràng buộc về định tuyến.

Hiệu ứng cấp độ bảng

Cùng một hình dạng bo mạch có thể hoạt động khác nhau khi được sắp xếp trên các tấm sản xuất khác nhau. Việc lấy cắp đồng, thiết kế đường ray, vị trí đặt mẫu thử, tải ép và định tuyến các chi tiết tách rời có thể ảnh hưởng đến độ đồng nhất về độ dày và độ cong/xoắn. ​​Hãy đưa việc ghép tấm vào quá trình xem xét sản phẩm mẫu đầu tiên khi độ phẳng, độ sâu được kiểm soát hoặc lấy mẫu trở kháng là rất quan trọng.

 

Các cấu trúc đặc biệt bằng đồng dày, chịu được tần số vô tuyến và nhiệt.

Lớp đồng dày hơn sẽ làm thay đổi dung lượng hiện tại. Lá đồng dày đòi hỏi dung lượng khắc lớn hơn, ảnh hưởng đến kích thước đường dẫn và khoảng cách tối thiểu, làm tăng nhu cầu nhựa trong quá trình cán màng và có thể làm cho việc cân bằng đồng trở nên khó khăn hơn. Một bo mạch mười lớp với các lớp công suất cao được lựa chọn có thể cần cấu trúc prepreg chứa nhựa, đồng bậc thang hoặc cấu trúc bus cục bộ thay vì lớp đồng dày đồng nhất trên mỗi lớp. Nhà cung cấp nên cung cấp hình dạng khả thi cho độ dày đồng và kích thước bảng mạch chính xác.

Các lớp RF có thể được đặt ở bên ngoài hoặc bên trong cấu trúc xếp chồng lai tùy thuộc vào khả năng tiếp cận đường dẫn, khả năng che chắn và quy trình xử lý vật liệu. Các cấu trúc RF được kiểm soát có thể yêu cầu nối đất đồng phẳng, hàng rào via, lớp mạ khoang hoặc lớp mạ cạnh và lớp hoàn thiện không chứa niken trong một số ứng dụng nhất định. Các tính năng này nên được xem xét như một thiết kế mạch phân bố cụ thể; tiêu chuẩn IPC-2228 và hướng dẫn quy trình của nhà cung cấp vật liệu được chọn có thể liên quan. Chúng không nên được đơn giản hóa thành "sử dụng Rogers trên L1".

Các đồng xu đồng được nhúng, các lớp lót dẫn nhiệt và các tấm tản nhiệt kim loại tạo ra các ràng buộc cục bộ về độ dày, lớp mạ và lớp ghép. Giao diện, khả năng cách điện, độ phẳng và đường dẫn nhiệt của chúng phải được xác định trước khi bố cục được hoàn thiện. Một chi tiết dẫn nhiệt có thể gây nhiễu trở kháng hoặc biến dạng ở vùng lân cận nếu nó được thêm vào sau khi đã định tuyến. Phối hợp mô hình dẫn nhiệt, bản vẽ cơ khí và thứ tự lớp điện thành một thiết kế duy nhất.

Đối với bất kỳ cấu trúc đặc biệt nào, hãy yêu cầu bản vẽ mặt cắt ngang và phản hồi DFM cụ thể cho từng quy trình. Bảng khả năng mười lớp chung không nên ngụ ý rằng mọi tùy chọn đồng dày, RF, linh hoạt và tản nhiệt tích hợp đều có thể được kết hợp mà không cần thẩm định dự án.

 


 

Kiểm soát thay đổi Stackup sau khi quá trình bố cục bắt đầu.

Khi các quy tắc định tuyến, mục tiêu độ trễ và mô hình kênh đã được liên kết với cấu trúc lớp đã được phê duyệt, việc thay đổi vật liệu hoặc cấu trúc là một thay đổi kỹ thuật chứ không phải là thay thế bằng vật liệu mới. Những thay đổi đối với cấu trúc lõi hoặc vật liệu tiền chế, hàm lượng nhựa, lá đồng, đồng hoàn thiện, lớp phủ chống hàn, khoảng cách lỗ xuyên hoặc trình tự cán màng có thể ảnh hưởng đến nhiều ràng buộc thiết kế cùng một lúc.

Đề xuất thay đổi Các bước kiểm tra cần được lặp lại Bằng chứng cần thiết để được thả
Lõi, vật liệu composite, hàm lượng nhựa hoặc cấp độ vật liệu Độ dày ép, trở kháng, độ trễ lan truyền, tổn hao, tổng độ dày và khả năng tương thích cán màng Xếp chồng các đường kẻ đỏ và tính toán hình học được kiểm soát đã được cập nhật.
Loại lá đồng, hình dạng hoặc độ dày hoàn thiện Khả năng khắc, tiết diện đường dẫn, trở kháng, tổn hao dẫn điện, khả năng chịu dòng điện và cân bằng đồng. Các giả định về tác phẩm nghệ thuật được cập nhật và, nếu có liên quan, mô hình tổn thất được sửa đổi.
Thông qua khoảng cách, độ sâu khoan ngược hoặc sự tích tụ HDI Xếp chồng chân tiếp xúc, chân tiếp xúc chống rung, định vị, trình tự cán màng, cộng hưởng chân tiếp xúc và đánh giá độ tin cậy. Bản vẽ khoan, mặt cắt ngang và kế hoạch kiểm định đã được sửa đổi.
Phân tấm, thiết kế đường ray hoặc vị trí đặt phiếu giảm giá Độ cong/xoắn, phân bố đồng, tải ép, tương quan mẫu và các đặc điểm độ sâu được kiểm soát Bản vẽ bảng điều khiển đã được phê duyệt hoặc hồ sơ đánh giá bài báo đầu tiên.

Khi bộ phận mua sắm yêu cầu độ dày chất điện môi khác, hãy chạy lại cả kiểm tra điện và kiểm tra cơ khí. Việc thay đổi một lớp vật liệu tiền chế có thể làm thay đổi chiều rộng đường dẫn, khoảng cách giữa các cặp electron, độ trễ lan truyền, tổng độ dày và tỷ lệ nhựa. Bản vẽ sửa đổi cần xác định cấu trúc mới thay vì giữ nguyên số phiên bản cũ. Nguyên tắc này đặc biệt quan trọng khi một cấu trúc nhiều lớp được sử dụng lại trên nhiều sản phẩm hoặc địa điểm sản xuất khác nhau.

 


 

Danh sách kiểm tra phê duyệt Stackup

Một cấu trúc xếp lớp sẵn sàng để phát hành bản vẽ bố trí khi kiến ​​trúc điện và cấu trúc vật liệu có thể sản xuất được đã được thống nhất. Gói phê duyệt phải thể hiện tất cả mười lớp đồng và tất cả chín khe hở điện môi, xác định mặt phẳng tham chiếu cho mỗi lớp tín hiệu được điều khiển và hoàn tất tính toán độ dày thành phẩm bằng cách sử dụng các giá trị điện môi được ép chứ không phải giá trị trong danh mục.

  • Xác nhận chức năng của các lớp, tính liên tục của tham chiếu và phân đoạn mặt phẳng nguồn.
  • Cân bằng cấu trúc điện môi, phân bố đồng và các vật liệu đặc biệt xung quanh tâm cơ khí ở những vị trí khả thi.
  • Xác định chính xác các tùy chọn về lõi, vật liệu prepreg, hàm lượng nhựa và lá đồng được sử dụng trong các mô hình trở kháng và tổn hao.
  • Giải quyết các vấn đề liên quan đến lớp phủ HDI, lỗ xuyên chìm, chuyển tiếp linh hoạt và liên kết vật liệu lai trước khi đánh số cuối cùng.
  • Vui lòng gửi lại các thông số về chiều rộng sản phẩm, khoảng cách giữa các cặp và độ dày thành phẩm để được phê duyệt.
  • Khóa phiên bản xếp chồng trước khi các ràng buộc định tuyến và quy tắc khớp độ trễ được hoàn thiện.

Bản vẽ cấu trúc lớp hữu ích vừa là ranh giới của mô hình điện, vừa là hướng dẫn sản xuất. Nếu nó không thể giải thích đường dẫn trở lại, tổng độ dày, cấu trúc đồng và trình tự ghép lớp, thì nó chưa sẵn sàng để đưa vào sử dụng.

Đề xuất bài viết

Làm thế nào để có được báo giá cho PCB

Chúng tôi sẽ tiến hành phân tích DFM/DFA cho bạn và gửi lại báo cáo. Bạn có thể tải lên các tệp của mình một cách an toàn thông qua trang web của chúng tôi. Chúng tôi cần các thông tin sau để báo giá cho bạn:

    • Gerber, ODB++ hoặc .pcb, thông số kỹ thuật.
    • Danh sách BOM nếu bạn yêu cầu lắp ráp
    • Số Lượng
    • Thời gian quay
Ngoài sản xuất PCB, chúng tôi còn cung cấp một loạt các dịch vụ điện tử toàn diện, bao gồm thiết kế PCB, PCBA và các giải pháp chìa khóa trao tay. Cho dù bạn cần trợ giúp về tạo mẫu, xác minh thiết kế, tìm nguồn linh kiện hay sản xuất hàng loạt, chúng tôi đều cung cấp hỗ trợ toàn diện để đảm bảo dự án của bạn thành công.

Đối với dịch vụ PCBA, vui lòng cung cấp BOM (Bill of Materials) và bất kỳ hướng dẫn lắp ráp cụ thể nào. Chúng tôi cũng cung cấp phân tích DFM/DFA để tối ưu hóa thiết kế của bạn cho khả năng sản xuất và lắp ráp, đảm bảo quy trình sản xuất diễn ra suôn sẻ.






    Sổ tay: Nhóm của chúng tôi sẽ gửi email cho bạn ngay sau khi bạn gửi yêu cầu. Để đảm bảo bạn nhận được phản hồi của chúng tôi, chúng tôi khuyên bạn nên sử dụng các phương thức sau: Kiểm tra thư mục SPAM/THƯ RÁC của bạn Nếu bạn không thấy tin nhắn của chúng tôi trong hộp thư đến.