Ce guide est conçu pour combler le fossé entre la simulation théorique EDA et la fabricabilité physique. Les ingénieurs occidentaux expérimentés sont souvent confrontés à des problèmes de "surconception" où une carte simule parfaitement mais échoue lors de la lamination en raison d'un déséquilibre du cuivre ou de tolérances d'enregistrement.

Ce contenu se concentre sur la physique de l'empilement, traitant le PCB non seulement comme un support, mais comme un guide d'ondes complexe. En mettant l'accent sur les normes IPC-6012 Classe 3 et les nuances de l'impédance du réseau de distribution d'alimentation (PDN), nous positionnons DUXPCB comme un partenaire technique capable d'exécuter des conceptions à 32 couches qui maintiennent l'intégrité du signal à des vitesses de 25 Gbit/s et plus. L'objectif est de passer de la discussion sur le "prix par carte" à la "rentabilité et fiabilité pour les systèmes à haute complexité."

À l'ère des FPGA à haute vitesse, des SerDes 112G et des empreintes BGA denses, la transition des cartes simples à 4 couches aux structures complexes à 10-32 couches ne concerne plus seulement la densité de routage, mais la gestion des champs électromagnétiques. Chez DUXPCB, nous voyons des milliers de conceptions chaque année ; les plus réussies traitent l'empilement multicouche comme un composant de précision.

Un empilement bien conçu est votre première ligne de défense contre les IEM. L'objectif principal est de fournir un chemin de retour à faible impédance pour chaque signal.

• La symétrie est obligatoire : pour éviter le "voilage et la torsion" pendant le cycle de lamination à 180 °C et plus, l'empilement doit être symétrique par rapport au centre. Cela inclut le poids du cuivre, l'épaisseur diélectrique et le type de matériau.
• L'effet du plan d'image : chaque couche de signal doit être adjacente à un plan de référence solide (GND ou PWR). Pour les conceptions à haute vitesse (> 1 GHz), GND est préféré pour minimiser le rayonnement IEM planaire.
• Couplage étroit : la réduction de l'épaisseur diélectrique entre une couche de signal et son plan de référence (par exemple, en utilisant du préimprégné de 3 mil ou 4 mil) réduit considérablement la zone de boucle et la diaphonie.

À partir de 10 couches et plus, nous passons du routage Microstrip (couches externes) au routage Stripline (couches internes).

• Impédance contrôlée : nous utilisons les algorithmes Polar SI9000 pour calculer les largeurs de trace. Pour une paire différentielle ou asymétrique standard de 50 Ω ou 100 Ω, la tolérance doit être maintenue dans les ±10 % (±5 % pour le RF haut de gamme).
• Gestion des stubs de vias : dans les cartes à plus de 20 couches, le "stub" d'un via traversant agit comme une antenne résonnante. Pour les signaux > 10 Gbit/s, le perçage arrière ou les vias aveugles/enterrés sont essentiels pour maintenir la bande passante du canal.
• Effet de tissage de verre : pour les signaux à très haute vitesse, le tissage de verre standard 7628 peut provoquer une inclinaison en raison des variations de Dk. Nous recommandons les tissus "Spread Glass" (par exemple, 1067 ou 1086) pour assurer une correspondance de phase constante.

Un piège courant dans la conception multicouche est de négliger le réseau de distribution d'alimentation.

• Résonance du plan : les grandes paires de plans d'alimentation/de masse agissent comme un condensateur à plaques parallèles. À hautes fréquences, ceux-ci peuvent résonner. L'entrelacement des couches GND-PWR-GND aide à amortir ces résonances.
• Découplage à faible ESR : placez des condensateurs de découplage 0201 ou 0402 aussi près que possible des broches d'alimentation BGA. Utilisez la technologie "Via-in-Pad" (VIPPO) pour minimiser l'inductance parasite, que DUXPCB prend en charge avec des vias remplis d'époxy et bouchonnés.

Si la couche 3 a une couverture de cuivre de 80 % et la couche 4 de 10 %, la carte se déformera pendant le refusion.

• Conseil de pro : utilisez le vol de cuivre (motifs de points) dans les zones vides pour équilibrer la densité du cuivre sur le plan sans affecter les réseaux de signaux.

Dans les cartes à 16-32 couches, les plans de cuivre massifs agissent comme des dissipateurs thermiques pendant l'assemblage.

• Conseil de pro : assurez-vous que le relief thermique sur les connexions du plan est optimisé pour les normes IPC-2221 afin d'éviter les "joints de soudure froids" tout en maintenant une capacité de transport de courant suffisante.

DUXPCB est spécialisé dans la fabrication à nombre de couches élevé et à haute fiabilité. Notre usine est optimisée pour :

• Nombre de couches : 2 à 32 couches (standard) ; jusqu'à 64 couches (avancé).
• Matériaux à Tg élevée : IT-180A, S1000-2, Isola 370HR et hybrides Rogers.
• Enregistrement de précision : l'imagerie directe laser (LDI) avancée garantit un enregistrement couche à couche dans les ±2 mil, essentiel pour les BGA à pas de 0,4 mm.
• Conformité : certification complète IPC-6012 Classe 3 et AS9100D pour les applications critiques.