Questa guida è stata progettata per colmare il divario tra simulazione teorica EDA e fabbricabilità fisica.Gli ingegneri occidentali esperti si trovano spesso ad affrontare problemi di "sovrascrizione" in cui una scheda simula perfettamente ma fallisce durante la laminazione a causa dello squilibrio del rame o delle tolleranze di registrazione.
Questo contenuto si concentra sulla fisica dell'accumulo, trattando il PCB non solo come un vettore, ma come una condotta d'onda complessa.Sottolineando gli standard IPC-6012 di classe 3 e le sfumature dell'impedenza della rete di distribuzione di energia (PDN), posizioniamo DUXPCB come partner tecnico in grado di eseguire progetti a 32 livelli che mantengono l'integrità del segnale a velocità di 25Gbps+.L'obiettivo è quello di spostare la conversazione dal "prezzo per scheda" al "rendimento e affidabilità per sistemi di alta complessità". "
Guida per la progettazione di PCB a più strati: dall'accumulo strategico all'ottimizzazione dell'integrità del segnale
Nell'era delle FPGA ad alta velocità, dei 112G SerDes e delle dense impronte BGA,la transizione da semplici schede a 4 strati a strutture complesse a 10-32 strati non riguarda più solo la densità di routing, ma la gestione del campo elettromagneticoIn DUXPCB, vediamo migliaia di progetti ogni anno; quelli di maggior successo trattano lo stackup multilivello come un componente di precisione.
1Stackup strategico: la fondazione dell'EMC
Un stackup ben progettato è la prima linea di difesa contro l'EMI. L'obiettivo primario è fornire un percorso di ritorno a bassa impedenza per ogni segnale.
Principi fondamentali:
- La simmetria è obbligatoria: per evitare "arco e torsione" durante il ciclo di laminazione a 180 °C +, l'accumulo deve essere simmetrico rispetto al centro.e tipo di materiale.
- L'effetto piano immagine: ogni strato di segnale dovrebbe essere adiacente a un piano di riferimento solido (GND o PWR).
- Accoppiamento stretto: ridurre lo spessore dielettrico tra uno strato di segnale e il suo piano di riferimento (ad esempio, utilizzando un prepreg da 3 o 4 millimetri) riduce significativamente l'area del circuito e la crosstalk.
Confronto tecnico: metriche delle prestazioni multilivello
| Caratteristica |
4-6 strati |
8-12 Strati |
16-32 Strati |
| Applicazione tipica |
IoT, controller semplici |
Server, reti |
Informatica di fascia alta, aerospaziale |
| Integrità del segnale |
Moderato (alto livello di crosstalk) |
Alti (stripli protetti) |
Ultra-alto (Focus di isolamento) |
| Impedenza PDN |
Altezza |
Basso (aerei dedicati) |
Ultra-basso (piani interlacciati) |
| Min. Traccia/Spazio |
4/4 mil |
30,5/3,5 mil |
3/3 mil (DUX capace) |
| Rapporto di aspetto |
8:1 |
10:1 |
121+ |
2. Ottimizzazione dell'integrità del segnale (SI)
A 10 livelli e oltre, passiamo da Microstrip (strati esterni) a Stripline (strati interni) di routing.
- Impedenza controllata: utilizziamo gli algoritmi Polar SI9000 per calcolare le larghezze di traccia.la tolleranza deve essere mantenuta entro il ±10% (±5% per RF di fascia alta).
- Via Stub Management: nei pannelli a più di 20 strati, il "stub" di un foro attraverso agisce come un'antenna di risonanza.Il back-drilling o il blind/buried vias sono essenziali per mantenere la larghezza di banda del canale.
- Effetto tessuto di vetro: per i segnali ad altissima velocità, il tessuto di vetro standard 7628 può causare distorsione a causa delle variazioni di Dk.1067 o 1086) per assicurare una corrispondenza di fase coerente.
3. Power Integrity (PI) e PDN Design
Una trappola comune nella progettazione multilivello è trascurare la rete di distribuzione di energia.
- Risonanza di piano: le grandi coppie di piano di potenza/terra agiscono come un condensatore di piastre parallele.
- Disaggregazione a basso ESR: posizionare i condensatori di disaggregazione 0201 o 0402 il più vicino possibile ai pin di alimentazione BGA.che il DUXPCB supporta con vias riempite di epossidi e con tappo.
4. Sfide di DFM e consigli professionali
Una trappola comune: la distribuzione squilibrata del rame
Se lo strato 3 ha una copertura di rame dell'80% e lo strato 4 ha il 10%, la tavola si deforma durante il rientro.
- Suggerimento professionale: utilizzare Copper Thieving (modelli di punti) in aree vuote per bilanciare la densità di rame in tutto il piano senza influenzare le reti di segnalazione.
Incasso comune: insufficiente sollievo termico
Nei pannelli a 16-32 strati, i massicci piani di rame fungono da dissipatori di calore durante l'assemblaggio.
- Suggerimento professionale: assicurarsi che il sollievo termico sulle connessioni di piano sia ottimizzato per gli standard IPC-2221 per prevenire "giunti di saldatura a freddo" mantenendo una capacità di carico di corrente sufficiente.
5Capacità di produzione di DUXPCB
DUXPCB è specializzata nella fabbricazione di livelli elevati e di alta affidabilità.
- Numero di strati: da 2 a 32 strati (Standard); fino a 64 strati (Advanced).
- Materiali ad alta Tg: IT-180A, S1000-2, Isola 370HR e ibridi Rogers.
- Registrazione di precisione: l'Advanced LDI (Laser Direct Imaging) garantisce la registrazione strato-a-strato entro ±2 mil, fondamentale per i BGA con passo di 0,4 mm.
- Conformità: piena certificazione IPC-6012 Classe 3 e AS9100D per applicazioni mission-critical.