پاسخ مستقیم
انباشته 6 لایه استاندارد 1-2-1-2-1-سیگنال، زمین، سیگنال، قدرت، سیگنال، زمین- را برای اکثر طرح های دیجیتال انتخاب کنید، زیرا دو صفحه مرجع جامد و امپدانس کنترل شده را با کمترین هزینه تولید فراهم می کند. انحراف فقط زمانی که جداسازی سیگنال مختلط، پیوندهای سریالی با سرعت بسیار بالا، یا توزیع نیروی سنگین نیاز به آرایش صفحه متفاوتی داشته باشد. قبل از انتشار فایل ها، ضخامت دی الکتریک، وزن مس و اهداف امپدانس را با سازنده خود بررسی کنید.
پیش فرض 6 لایه Stack-Up و شرایط مرزی آن
رایج ترین انباشته 6 لایه ای که در صنعت PCB استفاده می شود، ترتیب 1-2-1-2-1 است:
| Layer | Function | Typical Copper Weight |
|---|---|---|
| L1 (Top) | سیگنال | 0.5 oz or 1 oz |
| L2 | Ground | 1 oz |
| L3 | سیگنال | 0.5 oz or 1 oz |
| L4 | قدرت | 1 oz |
| L5 | سیگنال | 0.5 oz or 1 oz |
| L6 (Bottom) | Ground | 0.5 oz or 1 oz |
این پیکربندی زمین را روی L2 و L6 قرار می دهد و به هر لایه سیگنال یک صفحه مرجع مجاور می دهد. L3 به L2 برای کنترل امپدانس اشاره می کند، در حالی که L5 به L6 اشاره می کند. صفحه قدرت در L4 بین دو لایه سیگنال قرار گرفته است، که یک خازن طبیعی بین صفحه با L3 و L5 ایجاد می کند که به جداسازی فرکانس بالا کمک می کند.
شرایط مرزی برای این پشتهآپ پیشفرض ساده است. زمانی که طراحی شما دارای سرعت سیگنال متوسط (تا حدود 10 گیگابیت بر ثانیه در لایههای بیرونی با مسیریابی مناسب)، منطق دیجیتال استاندارد و نیازهای برق باشد که میتواند با یک هواپیمای برق واحد برآورده شود، به خوبی کار میکند. همچنین فرض را بر این میگذارد که شما فقط از طریق سوراخهای عبوری استفاده میکنید، که چرخههای لایهکاری را در دو حالت و حفاری را در یک پاس نگه میدارد.
اگر طرح شما با این پارامترها مطابقت دارد، هیچ دلیل مهندسی برای تغییر stack-up وجود ندارد. چیدمان پیشفرض مقرونبهصرفه، قابل ساخت است و توسط مغازههای تولیدی به خوبی درک میشود. تغییر آن بدون بهبود عملکرد، هزینه و زمان تحویل را افزایش می دهد.
اصل مهندسی پشت انتخاب Stack-Up
یکپارچگی سیگنال: سطوح مرجع و جریان برگشتی
اصل اصلی حاکم بر انتخاب stack-up مدیریت جریان برگشتی است. هر ردیابی سیگنال با سرعت بالا به یک صفحه مرجع پیوسته و مجاور برای انتقال جریان برگشتی خود نیاز دارد. هنگامی که یک سیگنال بین لایهها جابهجا میشود، جریان برگشتی نیز باید انتقال یابد - معمولاً از طریق یک via در مجاورت سیگنال via.
در استک آپ پیش فرض 1-2-1-2-1، L1 و L3 به L2 (زمین) اشاره می کنند، در حالی که L5 به L6 (زمین) اشاره می کند. این بدان معنی است که هر لایه سیگنال دارای یک مرجع زمین جامد است که مستقیماً زیر آن قرار دارد. فاصله بین لایه سیگنال و صفحه مرجع آن امپدانس ردیابی را تعیین می کند. برای یک ردیابی تک سر 50 اهم در L1 با دی الکتریک 4 میل به L2، معمولاً به عرض ردیابی حدود 7-8 میل با FR4 استاندارد (ثابت دی الکتریک تقریباً 4.2-4.5) نیاز دارید.
برای جفتهای دیفرانسیل، فاصله بین دو ردپای و فاصله تا صفحه مرجع هر دو بر امپدانس تأثیر میگذارند. یک جفت دیفرانسیل 100 اهم در L1 با دی الکتریک 4 میلی معمولاً به عرض ردیابی 5-6 میلی متر با فاصله 7-8 میلی متر نیاز دارد. این مقادیر با ثابت دی الکتریک و ضخامت دقیق متفاوت است، به همین دلیل است که باید داده های پشته ای سازنده خود را تأیید کنید.
یکپارچگی توان: ظرفیت هواپیما و جداسازی
پشتهآپ پیشفرض، برق L4 را با L3 و L5 در مجاورت قرار میدهد. این دو خازن توزیع شده ایجاد می کند: یکی بین L3 و L4 و دیگری بین L4 و L5. مقدار خازن به ضخامت دی الکتریک و ثابت دی الکتریک بستگی دارد. با دی الکتریک 4 میلی FR4، ظرفیت بین صفحه تقریبا 200-250 pF در هر اینچ مربع است.
این ظرفیت توزیع شده به سرکوب نویز منبع تغذیه در فرکانسهای بالا کمک میکند، جایی که خازنهای جداکننده گسسته القایی میشوند و کارایی خود را از دست میدهند. برای اکثر طرح های دیجیتال، این کافی است. اگر طراحی شما نیاز به جریان گذرا بسیار بالایی دارد - مانند FPGA با صدها خروجی سوئیچینگ همزمان - ممکن است لازم باشد ضخامت دی الکتریک بین توان و زمین را کاهش دهید تا ظرفیت خازنی را افزایش دهید، یا یک جفت صفحه اختصاصی توان-زمین اضافه کنید.
تداخل و جداسازی
لایه های سیگنال مجاور در یک برد 6 لایه می توانند از طریق دی الکتریک به یکدیگر متصل شوند. در استک آپ پیش فرض، L3 و L5 توسط صفحه قدرت در L4 از هم جدا می شوند. این انزوای طبیعی را فراهم می کند. با این حال، اگر سیگنالهای پرسرعت را در هر دو L3 و L5 هدایت میکنید، باید آنها را به صورت عمود بر یکدیگر هدایت کنید تا کوپلینگ جانبی را به حداقل برسانید.
برای جداسازی آنالوگ و دیجیتال، پشتهآپ پیشفرض ذاتاً سیگنالهای آنالوگ حساس را جدا نمیکند. شما باید به جداسازی فیزیکی، ردپای نگهبانی و استراتژیهای مناسب اتصال به زمین تکیه کنید. اگر طرح شما دارای یک بخش آنالوگ حساس است که نمی تواند نویز سوئیچینگ دیجیتال را تحمل کند، در نظر بگیرید که آیا تنظیم پیش فرض کافی است یا نیاز به چیدمان اصلاح شده دارید.
زمان انحراف از Stack-Up پیش فرض
طرحهای سیگنال مختلط که نیاز به جداسازی دارند
اگر برد شما دارای مدارهای آنالوگ حساس و منطق دیجیتال پرسرعت باشد، ممکن است استک آپ پیشفرض ایزولهسازی کافی را ارائه نکند. صفحه قدرت در L4 در کل برد مشترک است، به این معنی که نویز سوئیچینگ دیجیتال در صفحه قدرت می تواند به مدارهای آنالوگ متصل شود.
یکی از اصلاحات رایج این است که صفحه قدرت را به بخش های جداگانه آنالوگ و دیجیتال تقسیم کنید. این امر مستلزم برنامه ریزی دقیق محل تقسیم و اطمینان از اینکه هیچ اثر سیگنالی از شکاف عبور نمی کند. یک جایگزین این است که از یک صفحه زمین اختصاصی در مجاورت لایه سیگنال آنالوگ استفاده کنید، که به معنای تغییر ترتیب لایه برای قرار دادن زمین در L2 و L4 با برق L3 یا L5 است.
گزینه دیگر استفاده از آرایش 1-1-2-2-1-1 است که در آن L2 و L3 هر دو صفحه زمین هستند و یک محیط محافظت شده برای سیگنال های حیاتی که بین آنها ارسال می شود فراهم می کند. این به دلیل وزن مس اضافی و دی الکتریک نازک تر گران تر است، اما ایزولاسیون عالی را ارائه می دهد.
پیوندهای سریالی با سرعت بسیار بالا
برای طرحهایی با پیوندهای سریالی 25 گیگابیت در ثانیه یا سریعتر، استکآپ پیشفرض ممکن است یکپارچگی سیگنال کافی را ارائه نکند. پیوندهای پرسرعت نیاز به کنترل امپدانس محکم دارند که به معنای کنترل دقیق ضخامت دی الکتریک و کنترل عرض ردیابی است. آنها همچنین از دیالکتریکهای نازکتر بین لایه سیگنال و صفحه مرجع آن بهره میبرند که عرض ردیابی مورد نیاز برای یک امپدانس معین را کاهش میدهد و تشعشع را کاهش میدهد.
یک تغییر متداول برای طراحیهای با سرعت بالا، استفاده از پشتهآپ است که در آن لایههای سیگنال بیرونی دارای دیالکتریکهای نازکتر به سطوح زمین در زیر خود هستند. به عنوان مثال، یک دی الکتریک 3 میل در L1-L2 و L5-L6، با هسته ضخیم تر بین L2 و L3. این امر عرض ردیابی امپدانس 50 اهم را به تقریباً 5-6 میل کاهش می دهد که در طرح های متراکم مسیریابی آسان تر است.
شما باید مواد لمینت را نیز در نظر بگیرید. استاندارد FR4 دارای یک ثابت دی الکتریک است که با فرکانس و دما تغییر می کند که می تواند باعث رانش امپدانس شود. برای طراحی های با سرعت بسیار بالا، لمینت های کم تلفات مانند مواد راجرز یا ایزولا را در نظر بگیرید. انتخاب بین مواد FR4 و Rogers به فرکانس، بودجه تلفات و محدودیتهای هزینه بستگی دارد—برای مقایسه دقیق، به راهنمای ما در مورد FR4 vs Rogers PCB Material: کدام یک را برای محصولات خود انتخاب کنم؟ مراجعه کنید.
الزامات توزیع نیروی سنگین
اگر طرح شما جریان بالایی میکشد - مانند تقویتکنندههای قدرت، درایورهای موتور، یا آرایههای LED پرقدرت، ممکن است سطح مقطع پیشفرض با یک صفحه قدرت واحد، سطح مقطع مسی کافی برای مسیر فعلی نداشته باشد. یک هواپیمای مسی 1 اونسی تقریباً 1.4 میل ضخامت دارد و می تواند تقریباً 1 آمپر در هر 10 میل عرض را برای افزایش دما 10 درجه سانتی گراد، بسته به دمای محیط و خنک کننده، حمل کند.
برای طراحی های با جریان بالا، ممکن است لازم باشد وزن مس را در هواپیمای برقی به 2 اونس یا حتی 3 اونس افزایش دهید. این باعث افزایش هزینه برد می شود اما برای جلوگیری از افت ولتاژ و گرمایش بیش از حد ضروری است. از طرف دیگر، میتوانید از چند صفحه قدرت در لایههای مختلف استفاده کنید، اما این نیاز به تغییر ترتیب لایهها دارد و ممکن است تعداد لایههای سیگنال موجود را کاهش دهد.
محدودیتهای ساخت و ملاحظات DFM
از طریق انواع و تأثیر هزینه آنها
پشتهآپ 6 لایه پیشفرض منحصراً از vias از طریق سوراخ استفاده میکند. این مقرون به صرفه ترین رویکرد است زیرا فقط به یک پاس حفاری و یک چرخه آبکاری نیاز دارد. ویزهای سوراخ در یک تخته 6 لایه معمولاً دارای حداقل اندازه مته 0.2 میلی متر (8 میل) و اندازه سوراخ نهایی 0.15 میلی متر (6 میل) هستند که بستگی به توانایی سازنده دارد.
ویزهای کور و مدفون تعداد لایههای فرآیند لمینیت را افزایش میدهند. دفن شده از طریق بین L2 و L5 قبل از اضافه شدن لایههای بیرونی به چرخه لایهبندی اضافی نیاز دارد. مسیرهای کور از L1 تا L2 یا L5 تا L6 نیاز به حفاری لیزری و لمینیت متوالی دارند. هر نوع اضافی از طریق نوع هزینه و زمان تحویل را اضافه می کند.
قبل از مشخص کردن ویاهای کور یا مدفون، از خود بپرسید که آیا طراحی واقعاً به آنها نیاز دارد یا خیر. در بسیاری از موارد، یک سوراخ عبوری با اندازه مته کوچک میتواند به همان چگالی مسیریابی با هزینه کمتر دست یابد. اگر باید از ویوهای کور یا مدفون استفاده کنید، در مراحل اولیه طراحی در مورد قابلیت و هزینه با سازنده خود صحبت کنید. مقاله مشکلات DFM رایج و نحوه اجتناب از آنها در طراحی PCB مشکلات مربوط به آن را با جزئیات بیشتری پوشش می دهد.
کنترل ضخامت و امپدانس دی الکتریک
ضخامت دی الکتریک بین یک لایه سیگنال و صفحه مرجع آن، عرض ردیابی مورد نیاز برای امپدانس هدف را تعیین می کند. مواد اولیه و هسته استاندارد FR4 در ضخامتهای خاص، معمولاً 3 میل، 4 میل، 5 میل و 6 میل هستند. استک آپ سازنده از ترکیبی از این مواد برای دستیابی به ضخامت کلی تخته استفاده می کند.
برای ردیابیهای کنترلشده با امپدانس، باید امپدانس هدف و لایهای که هر شبکه بر روی آن مسیریابی میشود را مشخص کنید. سپس سازنده عرض ردیابی را برای دستیابی به امپدانس هدف بر اساس ضخامت دی الکتریک واقعی و خواص مواد تنظیم می کند. به همین دلیل است که نباید فرض کنید که عرض ردیابی که روی تخته قبلی کار می کرد روی تخته جدید کار می کند - ضخامت دی الکتریک ممکن است متفاوت باشد.
IPC-4101 مشخصات مواد لمینت مورد استفاده در PCBهای سفت و سخت، از جمله FR4 و مواد با فرکانس بالا را تعریف می کند. هنگام بحث در مورد انباشته خود با سازنده، به درجه مواد IPC-4101 مورد انتظارتان اشاره کنید، مانند IPC-4101/21 برای استاندارد FR4 یا IPC-4101/99 برای مواد کم تلفات.
وزن مس و تحمل اچینگ
وزن مس بر امپدانس و قابلیت ساخت برد شما تأثیر می گذارد. وزن استاندارد مس 0.5 اونس (17.5 میکرومتر)، 1 اونس (35 میکرومتر) و 2 اونس (70 میکرومتر) است. وزن مس در لایه های بیرونی معمولاً به عنوان وزن مس پایه قبل از آبکاری مشخص می شود. آبکاری از طریق سوراخ تقریباً 0.5-1 اونس مس به لایههای بیرونی و بشکهها اضافه میکند.
برای ردیابی های کنترل شده با امپدانس، ضخامت مس بر امپدانس ردیابی تأثیر می گذارد. مس ضخیم تر امپدانس را برای عرض ردیابی معین کاهش می دهد. ماشین حساب امپدانس سازنده، ضخامت نهایی مس، از جمله آبکاری را محاسبه می کند. اگر روی لایه های بیرونی 1 اونس مس را مشخص کنید، ضخامت مس نهایی پس از آبکاری ممکن است 1.5-2 اونس باشد که امپدانس را تغییر می دهد.
> Practical note: When you request impedance control, the manufacturer will adjust trace widths to hit the target impedance based on their actual stack-up. Do not fix trace widths in your design rules unless you have already confirmed them with your manufacturer. A 50-ohm trace on one manufacturer's stack-up may be 7 mils, while on another it may be 8 mils.
ضخامت تخته و تاب برداشتن
ضخامت کل تخته 6 لایه به مواد دی الکتریک و وزن مس مورد استفاده بستگی دارد. یک تخته 6 لایه معمولی 1.6 میلی متر (62 میل) ضخامت دارد که استاندارد صنعتی است. با این حال، بسته به محدودیت های مکانیکی خود، می توانید تخته های نازک یا ضخیم تر را مشخص کنید.
تختههای نازکتر (1.0-1.2 میلیمتر) سبکتر هستند و در محفظههای محکمتر قرار میگیرند، اما بیشتر در معرض تاب خوردگی هستند، مخصوصاً با توزیع نامتقارن مس. تختههای ضخیمتر (2.0-2.4 میلیمتر) سفتتر هستند و پشتیبانی مکانیکی بهتری را ارائه میدهند، اما به زمانهای متهکاری طولانیتری نیاز دارند و ممکن است نسبتهای تصویر بالاتری برای vias داشته باشند.
برای به حداقل رساندن تاب خوردگی، توزیع مس را در بین لایه ها متعادل نگه دارید. اگر L1 دارای پرهای مس سنگین است، مطمئن شوید که L6 دارای پوشش مسی مشابهی است. همین امر در مورد L2 و L5 و L3 و L4 صدق می کند. انباشته شدن نامتعادل می تواند باعث خم شدن یا پیچ خوردن صفحه بعد از لحیم کاری مجدد شود که می تواند منجر به نقص مونتاژ شود. مقاله SMT AOI پوشش بازرسی در مورد چگونگی تشخیص تاب خوردگی و سایر عیوب در هنگام مونتاژ بحث می کند.
اشتباهات رایجی که در حین بازبینی DFM ایجاد می کنند
اشتباه 1: عدم تعیین الزامات امپدانس
بسیاری از طراحان تصور می کنند که سازنده به طور خودکار امپدانس را در همه ردیابی ها کنترل می کند. اینطور نیست. کنترل امپدانس نیاز به مشخصات صریح امپدانس هدف، لایه و نام خالص برای هر ردیابی کنترل شده دارد. اگر این مورد را مشخص نکنید، سازنده برد را با عرض ردیابی استاندارد تولید می کند که ممکن است الزامات یکپارچگی سیگنال شما را برآورده نکند.
اشتباه 2: نادیده گرفتن قابلیت Stack-Up سازنده
هر سازنده مجموعه ای از مجموعه های استاندارد دارد که قبلاً آنها را تأیید کرده است. اگر یک استک آپ سفارشی طراحی می کنید که با مواد استاندارد آنها مطابقت ندارد، ممکن است سازنده نیاز به سفارش مواد خاصی داشته باشد که زمان و هزینه را افزایش می دهد. قبل از طراحی یک استک آپ سفارشی، از سازنده خود گزینه های استاندارد 6 لایه استک آپ را بخواهید.
اشتباه 3: مسیریابی ردیابی بر روی شکاف هواپیما
اگر صفحه قدرت را در L4 به چندین حوزه ولتاژ تقسیم می کنید، مطمئن شوید که هیچ رد سیگنالی در L3 یا L5 از تقسیم عبور نمی کند. عبور از یک تقسیم صفحه، جریان برگشتی را مجبور میکند که مسیر طولانیتری را طی کند، که باعث افزایش سطح حلقه میشود و میتواند باعث ایجاد مشکلات یکپارچگی سیگنال شود. اگر باید از یک شکاف عبور کنید، از یک صفحه زمین در لایه مجاور استفاده کنید یا خازن های دوخت را در سراسر شکاف اضافه کنید.
اشتباه 4: استفاده از راه های کور و مدفون بدون توجیه
vias های کور و مدفون اغلب از روی عادت یا به دلیل استفاده از طرح قبلی از آنها مشخص می شوند. آنها هزینه و زمان قابل توجهی را اضافه می کنند. مسیریابی خود را بررسی کنید تا مشخص کنید آیا گذرگاههای سوراخ میتوانند به همان نتیجه دست یابند. در بسیاری از موارد، یک سوراخ کوچک از طریق (0.2 میلی متر مته) را می توان در همان محل قرار داد.
اشتباه 5: عدم درخواست گزارش Stack-Up
همیشه قبل از انتشار طرح برای تولید، از سازنده خود گزارش جمع آوری درخواست کنید. این گزارش ترتیب لایه، مواد دی الکتریک و ضخامت، وزن مس و محاسبات امپدانس را نشان می دهد. آن را به دقت بررسی کنید تا مطمئن شوید که با نیازهای طراحی شما مطابقت دارد. اگر استک آپ سازنده با فرضیات شما متفاوت است، محاسبات امپدانس شما ممکن است اشتباه باشد.
چک لیست و جدول تصمیم را مرور کنید
قبل از ارسال طرح 6 لایه PCB خود به ساخت، از چک لیست زیر برای تأیید استک آپ خود استفاده کنید:
| Check Item | What to Verify | چرا مهم است |
|---|---|---|
| Layer order | Signal-Ground-Signal-Power-Signal-Ground | Provides reference planes for all signal layers |
| Dielectric thickness | Confirm with manufacturer's stack-up report | Determines trace width for target impedance |
| Copper weight | Confirm base and finished copper weight | Affects impedance, current capacity, and cost |
| Impedance requirements | Specify target impedance, layer, and net names | Ensures controlled impedance on critical traces |
| Via type | Through-hole only unless justified | Blind/buried vias increase cost and lead time |
| Plane splits | No signal traces crossing splits | Prevents return current discontinuity |
| Copper balance | Symmetric copper distribution across layers | Minimizes warpage during reflow |
| Material grade | IPC-4101 grade for laminate | Ensures consistent dielectric properties |
| Test coupons | Request impedance test coupons | Verifies impedance after fabrication |
جدول تصمیم برای انتخاب Stack-Up
| Design Condition | Recommended Stack-Up | Rationale |
|---|---|---|
| Digital logic, <10 Gbps, single power rail | Default 1-2-1-2-1 | Lowest cost, adequate SI/PI |
| Mixed analog/digital, sensitive analog section | Modified with split power plane or additional ground | Isolates noise sources |
| 25 Gbps+ serial links | Thin dielectrics on outer layers, low-loss laminate | Tight impedance control, reduced loss |
| High current, power distribution | Increased copper weight on power plane | Prevents voltage drop and heating |
| Dense routing, BGA with fine pitch | Consider blind vias on outer layers | Improves routing density, higher cost |
سوالاتی که باید از سازنده خود بپرسید
هنگامی که آماده ارسال طرح 6 لایه خود به ساخت هستید، سؤالات زیر را از سازنده خود بپرسید:
1. What is your standard 6-layer stack-up? Ask for the exact layer order, dielectric materials, and thicknesses. Compare this with your design assumptions.
2. What dielectric thickness tolerance do you hold? A ±10% tolerance on a 4-mil dielectric means the impedance can vary by approximately ±5%. This may be acceptable for some designs but not for others.
3. What copper weights do you offer for inner and outer layers? Confirm that your specified copper weight is available and understand the finished copper thickness after plating.
4. Can you control impedance to ±10% or better? Most manufacturers can achieve ±10% impedance tolerance, but some can achieve ±5% with tighter process control. This may affect cost.
5. Do you provide impedance test coupons? Test coupons are small test structures on the panel that are measured after fabrication to verify impedance. This is essential for high-speed designs.
6. What is your capability for blind and buried vias? If your design requires them, confirm the minimum drill size, aspect ratio, and additional cost.
7. What laminate materials do you stock? If you need low-loss materials, confirm availability and lead time. Standard FR4 is always available, but specialty materials may need to be ordered.
8. What is your standard board thickness tolerance? A 1.6 mm board typically has a tolerance of ±10%. If your mechanical enclosure requires tighter tolerance, discuss this with the manufacturer.
برای دیدگاه گستردهتر در مورد انتخاب شریک ساخت، راهنمای ما را در مورد نحوه انتخاب سازنده PCB قابل اعتماد برای پروژه خود مرور کنید. همان اهتمام لازم برای تأیید قابلیت جمعآوری در ارزیابی کیفیت کلی تولید اعمال میشود.
ملاحظات قابلیت اطمینان و صلاحیت
IPC-6012 و صلاحیت هیئت مدیره
IPC-6012 صلاحیت و مشخصات عملکرد برای PCBهای سفت و سخت است. این الزامات برای بازرسی نهایی تخته، از جمله فاصله هادی، ضخامت آبکاری، و لحیم کاری را تعریف می کند. وقتی تابلوهای 6 لایه خود را دریافت میکنید، بسته به درخواست شما، باید الزامات IPC-6012 کلاس 2 یا 3 را برآورده کنند. کلاس 3 برای کاربردهای با قابلیت اطمینان بالا مانند دستگاه های پزشکی و سیستم های هوافضا است.
مجموعهای که انتخاب میکنید بر توانایی شما برای برآوردن الزامات IPC-6012 تأثیر میگذارد. به عنوان مثال، اگر از یک دی الکتریک بسیار نازک (2 میل) بین یک لایه سیگنال و صفحه مرجع آن استفاده می کنید، سازنده باید اطمینان حاصل کند که دی الکتریک در مقابل تنش ولتاژ بدون خرابی مقاومت می کند. این به عنوان بخشی از فرآیند صلاحیت آزمایش می شود.
تست مواد و IPC-TM-650
IPC-TM-650 راهنمای روشهای آزمایشی است که برای ارزیابی مواد لمینت و تختههای آماده استفاده میشود. آزمایش ها شامل اندازه گیری ثابت دی الکتریک و ضریب اتلاف، استحکام لایه برداری و تست تنش حرارتی است. اگر از ورقه ورقه غیر استاندارد استفاده می کنید، از سازنده خود اطلاعات آزمایشی از این روش ها را بخواهید تا تأیید شود که مواد با نیازهای شما مطابقت دارد.
برای استاندارد FR4، ثابت دی الکتریک معمولاً در 1 مگاهرتز و 1 گیگاهرتز مشخص می شود. مقدار 1 گیگاهرتز برای طراحی دیجیتال پرسرعت بیشتر مرتبط است. یک FR4 معمولی دارای ثابت دی الکتریک 4.2-4.5 در 1 گیگاهرتز، با ضریب اتلاف 0.015-0.020 است. مواد کم تلفات دارای فاکتورهای اتلاف زیر 0.005 هستند که تضعیف سیگنال در فرکانس های بالا را کاهش می دهد.
ملاحظات مونتاژ
جمع شدن روی هم بر بازده مونتاژ تأثیر می گذارد. یک برد با تاب خوردگی بیش از حد می تواند باعث نقص لحیم کاری شود، به خصوص برای BGAs و QFNs بزرگ. مقاله فلکس PCB فرآیند تولید اصول لایهبندی و انتخاب مواد را که در مورد تختههای صلب نیز اعمال میشود، بهویژه در مورد تعادل مس و مدیریت حرارتی مورد بحث قرار میدهد.
در طول لحیم کاری مجدد، برد با دما منبسط و منقبض می شود. یک انباشته متعادل با توزیع متقارن مس، تاب خوردگی را به حداقل می رساند. اگر طرح شما دارای مس سنگین در یک طرف و مس سبک در طرف دیگر است، در نظر داشته باشید که در طرف مقابل یک پوره مس اضافه کنید تا جرم حرارتی متعادل شود.
در Omini، ما طرحهای پشتهآپ را به عنوان بخشی از بررسی DFM خود قبل از تولید بررسی میکنیم. ما تأیید می کنیم که ترتیب لایه، مواد دی الکتریک و وزن مس قابل ساخت هستند و الزامات امپدانس قابل دستیابی است. این بررسی بخشی از فرآیند استاندارد ما برای تخته های 6 لایه و تعداد لایه های بالاتر است.
تأیید نهایی قبل از انتشار
قبل از اینکه طرح 6 لایه خود را در مرحله ساخت قرار دهید، مراحل تأیید زیر را تکمیل کنید:
1. Confirm the layer order matches your design intent. A single layer swap can render the board non-functional.
2. Verify that all impedance-controlled nets are specified with target impedance, layer, and net name. Check that the trace widths in your layout match the manufacturer's recommended values.
3. Review the drill file to confirm that all vias are through-hole unless you have explicitly specified blind or buried vias. Check that the minimum drill size is within the manufacturer's capability.
4. Check for plane splits under high-speed traces. Use your CAD tool to visualize the reference plane beneath each critical trace.
5. Request a stack-up report from your manufacturer before production. Compare it with your design assumptions and flag any discrepancies.
6. Request impedance test coupons on the panel. These are low-cost additions that verify the impedance after fabrication and provide traceability for your quality records.
با دنبال کردن این فرآیند، میتوانید یک استکآپ 6 لایهای را انتخاب کنید که نیازهای عملکرد شما را برآورده میکند، بدون اینکه هزینهای برای پیچیدگی تولید غیرضروری بپردازید. استک آپ پیش فرض 1-2-1-2-1 انتخاب مناسبی برای اکثر طرح ها است و انحرافات باید با الزامات مهندسی خاص توجیه شوند.
> Engineering handoff note: How to Evaluate HDI Microvia Aspect Ratio Risk Before PCB Fabrication before the release package is frozen.
> Engineering handoff note: How to Evaluate High-Speed PCB Signal Integrity Risk Before Fabrication before the release package is frozen.