यह मार्गदर्शिका सैद्धांतिक ईडीए सिमुलेशन और भौतिक निर्माण क्षमता के बीच की खाई को पाटने के लिए डिज़ाइन की गई है। अनुभवी पश्चिमी इंजीनियर अक्सर "ओवर-डिज़ाइन" मुद्दों का सामना करते हैं जहाँ एक बोर्ड पूरी तरह से सिमुलेट करता है लेकिन तांबे के असंतुलन या पंजीकरण सहनशीलता के कारण लैमिनेशन के दौरान विफल हो जाता है।
यह सामग्री स्टैकअप के भौतिकी पर केंद्रित है—पीसीबी को सिर्फ एक वाहक के रूप में नहीं, बल्कि एक जटिल वेवगाइड के रूप में मानती है। IPC-6012 क्लास 3 मानकों और पावर डिस्ट्रीब्यूशन नेटवर्क (PDN) प्रतिबाधा की बारीकियों पर जोर देकर, हम DUXPCB को 25Gbps+ गति पर सिग्नल अखंडता बनाए रखने वाले 32-लेयर डिज़ाइन को निष्पादित करने में सक्षम एक तकनीकी भागीदार के रूप में स्थापित करते हैं। लक्ष्य "प्रति बोर्ड मूल्य" से "उच्च-जटिलता प्रणालियों के लिए उपज और विश्वसनीयता" में बातचीत को स्थानांतरित करना है।
मल्टीलेयर पीसीबी डिज़ाइन गाइड: रणनीतिक स्टैकअप से सिग्नल अखंडता अनुकूलन तक
उच्च गति वाले एफपीजीए, 112जी सेरडेस और घने बीजीए फुटप्रिंट के युग में, सरल 4-लेयर बोर्ड से जटिल 10-32 लेयर संरचनाओं में संक्रमण अब केवल रूटिंग घनत्व के बारे में नहीं है—यह विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र प्रबंधन के बारे में है। DUXPCB में, हम सालाना हजारों डिज़ाइन देखते हैं; सबसे सफल लोग मल्टीलेयर स्टैकअप को एक सटीक-इंजीनियर घटक के रूप में मानते हैं।
1. रणनीतिक स्टैकअप: ईएमसी की नींव
एक अच्छी तरह से डिज़ाइन किया गया स्टैकअप ईएमआई के खिलाफ आपकी पहली रक्षा पंक्ति है। प्राथमिक लक्ष्य प्रत्येक सिग्नल के लिए एक कम-प्रतिबाधा रिटर्न पथ प्रदान करना है।
मुख्य सिद्धांत:
- समरूपता अनिवार्य है: 180°C+ लैमिनेशन चक्र के दौरान "धनुष और मोड़" को रोकने के लिए, स्टैकअप केंद्र के सापेक्ष सममित होना चाहिए। इसमें तांबे का वजन, परावैद्युत मोटाई और सामग्री प्रकार शामिल हैं।
- छवि विमान प्रभाव: प्रत्येक सिग्नल परत एक ठोस संदर्भ विमान (जीएनडी या पीडब्ल्यूआर) के निकट होनी चाहिए। उच्च गति वाले डिज़ाइनों (>1GHz) के लिए, प्लानर ईएमआई विकिरण को कम करने के लिए जीएनडी को प्राथमिकता दी जाती है।
- कड़ा युग्मन: एक सिग्नल परत और उसके संदर्भ विमान के बीच परावैद्युत मोटाई को कम करना (उदाहरण के लिए, 3-मिल या 4-मिल प्रीप्रेग का उपयोग करना) लूप क्षेत्र और क्रॉसस्टॉक को काफी कम करता है।
तकनीकी तुलना: मल्टीलेयर प्रदर्शन मेट्रिक्स
| फ़ीचर |
4-6 परतें |
8-12 परतें |
16-32 परतें |
| विशिष्ट अनुप्रयोग |
आईओटी, सरल नियंत्रक |
सर्वर, नेटवर्किंग |
उच्च-अंत कंप्यूटिंग, एयरोस्पेस |
| सिग्नल अखंडता |
मध्यम (उच्च क्रॉसस्टॉक) |
उच्च (परिरक्षित स्ट्रिपलाइन) |
अति-उच्च (अलगाव फोकस) |
| पीडीएन प्रतिबाधा |
उच्च |
निम्न (समर्पित विमान) |
अति-निम्न (अंतर्निहित विमान) |
| न्यूनतम ट्रेस/अंतर |
4/4 मिल |
3.5/3.5 मिल |
3/3 मिल (DUX सक्षम) |
| पहलू अनुपात |
8:1 |
10:1 |
12:1+ |
2. सिग्नल अखंडता (एसआई) अनुकूलन
10 परतों और उससे ऊपर, हम माइक्रोस्ट्रिप (बाहरी परतें) से स्ट्रिपलाइन (आंतरिक परतें) रूटिंग में संक्रमण करते हैं।
- नियंत्रित प्रतिबाधा: हम ट्रेस चौड़ाई की गणना के लिए पोलर एसआई9000 एल्गोरिदम का उपयोग करते हैं। एक मानक 50Ω सिंगल-एंडेड या 100Ω डिफरेंशियल पेयर के लिए, सहनशीलता को ±10% (उच्च-अंत आरएफ के लिए ±5%) के भीतर रखा जाना चाहिए।
- वाया स्टब प्रबंधन: 20+ लेयर बोर्ड में, एक थ्रू-होल वाया का "स्टब" एक अनुनादक एंटीना के रूप में कार्य करता है। 10Gbps से अधिक संकेतों के लिए, चैनल बैंडविड्थ बनाए रखने के लिए बैक-ड्रिलिंग या ब्लाइंड/बर्ल्ड वाया आवश्यक हैं।
- ग्लास वीव प्रभाव: अल्ट्रा-हाई-स्पीड संकेतों के लिए, मानक 7628 ग्लास वीव डीके विविधताओं के कारण तिरछापन पैदा कर सकता है। हम सुसंगत चरण मिलान सुनिश्चित करने के लिए "स्प्रेड ग्लास" फैब्रिक (उदाहरण के लिए, 1067 या 1086) की अनुशंसा करते हैं।
3. पावर इंटीग्रिटी (पीआई) और पीडीएन डिज़ाइन
मल्टीलेयर डिज़ाइन में एक आम खामी पावर डिस्ट्रीब्यूशन नेटवर्क की उपेक्षा करना है।
- विमान अनुनाद: बड़े पावर/ग्राउंड प्लेन जोड़े एक समानांतर-प्लेट कैपेसिटर के रूप में कार्य करते हैं। उच्च आवृत्तियों पर, ये अनुनाद कर सकते हैं। जीएनडी-पीडब्ल्यूआर-जीएनडी परतों को इंटरलीविंग इन अनुनादों को कम करने में मदद करता है।
- कम-ईएसआर डिकॉप्लिंग: 0201 या 0402 डिकॉप्लिंग कैपेसिटर को बीजीए पावर पिन के जितना संभव हो उतना करीब रखें। परजीवी इंडक्शन को कम करने के लिए "वाया-इन-पैड" (वीआईपीपीओ) तकनीक का उपयोग करें, जिसका समर्थन DUXPCB एपॉक्सी-भरे और कैप किए गए वाया के साथ करता है।
4. डीएफएम गड्ढे और पेशेवर टिप्स
आम गड्ढा: असंतुलित तांबा वितरण
यदि परत 3 में 80% तांबे का कवरेज है और परत 4 में 10% है, तो बोर्ड रिफ्लो के दौरान विकृत हो जाएगा।
- प्रो टिप: प्लेन में तांबे के घनत्व को प्रभावित किए बिना प्लेन में तांबे के घनत्व को संतुलित करने के लिए खाली क्षेत्रों में तांबे की चोरी (डॉट पैटर्न) का उपयोग करें।
आम गड्ढा: अपर्याप्त थर्मल राहत
16-32 लेयर बोर्ड में, बड़े तांबे के विमान असेंबली के दौरान हीट सिंक के रूप में कार्य करते हैं।
- प्रो टिप: यह सुनिश्चित करें कि प्लेन कनेक्शन पर थर्मल राहत आईपीसी-2221 मानकों के लिए अनुकूलित है ताकि "कोल्ड सोल्डर जॉइंट" को रोका जा सके, जबकि पर्याप्त करंट-कैरिंग क्षमता बनाए रखी जा सके।
5. DUXPCB विनिर्माण क्षमताएं
DUXPCB उच्च-परत गणना, उच्च-विश्वसनीयता निर्माण में माहिर है। हमारी सुविधा इसके लिए अनुकूलित है:
- परत गणना: 2 से 32 परतें (मानक); 64 परतें तक (उन्नत)।
- उच्च-टीजी सामग्री: आईटी-180ए, एस1000-2, आइसोला 370एचआर, और रोजर्स हाइब्रिड।
- सटीक पंजीकरण: उन्नत एलडीआई (लेजर डायरेक्ट इमेजिंग) ±2 मिल के भीतर परत-से-परत पंजीकरण सुनिश्चित करता है, जो 0.4 मिमी पिच बीजीए के लिए महत्वपूर्ण है।
- अनुपालन: मिशन-क्रिटिकल अनुप्रयोगों के लिए पूर्ण आईपीसी-6012 क्लास 3 और एएस9100डी प्रमाणन।
