logo
Tin tức
Nhà > Tin tức > Tin tức về công ty Hướng dẫn Thiết kế và Toàn vẹn Tín hiệu cho PCB HDI 10 lớp trong Thiết bị Điện tử Hiệu suất Cao
Sự kiện
Liên hệ với chúng tôi
Liên hệ ngay bây giờ

Hướng dẫn Thiết kế và Toàn vẹn Tín hiệu cho PCB HDI 10 lớp trong Thiết bị Điện tử Hiệu suất Cao

2025-09-01

Tin tức công ty mới nhất về Hướng dẫn Thiết kế và Toàn vẹn Tín hiệu cho PCB HDI 10 lớp trong Thiết bị Điện tử Hiệu suất Cao

Trong kỷ nguyên 5G, AI và xe điện (EV), PCB kết nối mật độ cao (HDI) đã trở thành xương sống của các thiết bị điện tử nhỏ gọn, nhanh và đáng tin cậy. Trong số các biến thể của HDI, các thiết kế 10 lớp nổi bật như mật độ cân bằng điểm ngọt ngào của Hồi giáo (hỗ trợ BGA cao 0,4mm và microvias 45μm), tốc độ tín hiệu (28GHz+ MMWave) và khả năng sản xuất. Không giống như PCB HDI 4 hoặc 6 lớp, các phiên bản 10 lớp có thể phân lập các tín hiệu tốc độ cao từ các đường dẫn năng lượng ồn ào, giảm 40%EMI và xử lý các hệ thống đa điện áp (3,3V, 5V, 12V) trong một bảng.


Tuy nhiên, PCB HDI 10 lớp không phải không có độ phức tạp. Một ngăn xếp được thiết kế kém có thể làm hỏng tính toàn vẹn tín hiệu (SI), gây ra các điểm nóng nhiệt hoặc dẫn đến tỷ lệ khiếm khuyết cao hơn 30%. Đối với các kỹ sư và nhà sản xuất, việc thành thạo thiết kế xếp chồng HDI 10 lớp là rất quan trọng để mở khóa toàn bộ tiềm năng của các thiết bị hiệu suất cao từ các trạm cơ sở 5G đến Hệ thống quản lý pin EV (BMS).


Hướng dẫn này phá vỡ các nguyên tắc cơ bản của ngăn xếp HDI PCB 10 lớp, cấu hình lớp tối ưu, lựa chọn vật liệu, thực tiễn tốt nhất về tính toàn vẹn tín hiệu và các ứng dụng trong thế giới thực. Với các so sánh dựa trên dữ liệu và các mẹo có thể hành động, nó sẽ giúp bạn thiết kế các ngăn xếp đáp ứng các tiêu chuẩn hiệu suất nghiêm ngặt trong khi kiểm soát chi phí sản xuất.


Key Takeaways
1.a Stackup HDI được thiết kế tốt 10 lớp cung cấp EMI thấp hơn 40% so với HDI 6 lớp và hỗ trợ tín hiệu 28GHz+ MMWave với tổn thất <1dB/inch.
2. Cấu hình phụ của Tín hiệu Tín hiệu Tín hiệu Tín hiệu (SGPGS) giúp giảm 50% tỷ lệ nhiễu xuyên âm và duy trì trở kháng 50Ω/100Ω với dung sai ± 5%.
3. Lựa chọn vật liệu ảnh hưởng trực tiếp đến SI: Rogers RO4350 (DK = 3,48) giảm thiểu tổn thất tín hiệu ở 28GHz, trong khi FR4 cao (TG≥170 ° C) cân bằng chi phí và hiệu suất cho các đường dẫn tần số thấp.
4. Các lỗi xếp chồng lên nhau (ví dụ: trộn các tín hiệu tốc độ cao/thấp, các mặt phẳng mặt đất không đủ) gây ra 60% các lỗi HDI SI 10 lớp, tránh với sự cô lập và kiểm soát trở kháng nghiêm ngặt.
Các PCB HDI lớp 5.10 có giá 2,5x hơn các phiên bản 6 lớp nhưng cung cấp mật độ thành phần cao hơn 2x (1.800 thành phần/sq.in) và tuổi thọ dài hơn 30% trong môi trường khắc nghiệt.


Stackup HDI PCB 10 lớp là gì?
Một ngăn xếp HDI PCB 10 lớp là một cấu trúc phân lớp của đồng dẫn điện xen kẽ (tín hiệu, công suất, mặt đất) và các lớp điện môi cách điện (chất nền, precreg), được thiết kế để tối đa hóa mật độ và tính toàn vẹn tín hiệu. Không giống như các PCB 10 lớp tiêu chuẩn (dựa trên VIAS xuyên lỗ), HDI 10 lớp sử dụng microvias mù/chôn (đường kính 45100100 μm) để kết nối các lớp mà không lãng phí không gian cho phép BGA 0,4mm và chiều rộng theo dõi 25/25μm.


Mục tiêu cốt lõi của thiết kế xếp chồng HDI 10 lớp
Mỗi Stackup HDI 10 lớp phải đạt được ba mục tiêu không thể thương lượng:

1. Sự cô lập: Tín hiệu tốc độ cao riêng biệt (28GHz+) từ các máy bay điện ồn ào và mạch kỹ thuật số để giảm nhiễu xuyên âm.
2. Quản lý nhiệt độ: Phân phối nhiệt trên 2 mặt phẳng/mặt đất để tránh các điểm nóng trong các thành phần công suất cao (ví dụ: EV BMS ICS).
3. Khả năng sản xuất: Sử dụng cán liên tiếp (xây dựng các ngăn xếp) để đảm bảo căn chỉnh lớp ± 3μm Cực phê bình cho các microvias xếp chồng lên nhau.


HDI 10 lớp so với PCB 10 lớp tiêu chuẩn: Sự khác biệt chính
Sự khác biệt HDI nằm ở thông qua công nghệ và hiệu quả lớp. Dưới đây là cách HDI 10 lớp xếp chồng lên các PCB 10 lớp tiêu chuẩn:

Tính năng Stackup PCB 10 lớp HDI Stackup PCB 10 lớp tiêu chuẩn Tác động đến hiệu suất
Thông qua loại Microvias mù/bị chôn vùi (45 Hàng100μm) Vias xuyên lỗ (200 Ném500μm) HDI: mật độ cao hơn 2x; Kích thước bảng nhỏ hơn 30%
Mật độ thành phần 1.800 thành phần/sq.in 900 thành phần/sq.in HDI: Phù hợp với các thành phần nhiều hơn 2x (ví dụ: modem 5G + GPS)
Hỗ trợ tốc độ tín hiệu 28GHz+ (MMWave) ≤10GHz HDI: xác nhận 5G/radar; Tiêu chuẩn: Thử kiểm tra SI tốc độ cao thất bại
Giảm nhiễu xuyên âm 50% (thông qua ngăn xếp SGPGS) 20% (máy bay mặt đất hạn chế) HDI: Tín hiệu sạch hơn; BER thấp hơn 40% (tỷ lệ lỗi bit)
Năng suất sản xuất 90% (với cán liên tiếp) 95% (Lôi đơn giản hơn) HDI: Năng suất thấp hơn một chút, nhưng hiệu suất cao hơn
Chi phí (tương đối) 2,5 lần 1x HDI: Chi phí cao hơn, nhưng biện minh cho các thiết kế hiệu suất cao

Ví dụ: Một stackup HDI 10 lớp cho một tế bào nhỏ 5G phù hợp với bộ thu phát 28GHz, các cổng Ethernet 4X 2,5Gbps và đơn vị quản lý năng lượng (PMU) trong dấu chân 120mm × 120mm. 180mm × 180mm cho PCB 10 lớp tiêu chuẩn.


Cấu hình ngăn xếp HDI 10 lớp tối ưu
Không có xếp chồng HDI Layer 10 lớp phù hợp với tất cả các lớp HDI, nhưng hai cấu hình thống trị các ứng dụng hiệu suất cao: SGPG cân bằng (5+5) và cách ly tốc độ cao (4+2+4). Sự lựa chọn phụ thuộc vào hỗn hợp tín hiệu của bạn (tốc độ cao so với năng lượng) và nhu cầu ứng dụng.


Cấu hình 1: SGPG cân bằng (5+5)-cho các thiết kế tín hiệu hỗn hợp
Stackup đối xứng này chia 10 lớp thành hai ngăn xếp 5 lớp giống hệt nhau (Top 1 Ném5 và dưới cùng 6), lý tưởng cho các thiết kế với cả tín hiệu tốc độ cao và đường dẫn công suất cao (ví dụ: EV ADA, cảm biến công nghiệp).

Lớp # Loại lớp Mục đích Thông số kỹ thuật chính
1 Tín hiệu (bên ngoài) Tín hiệu tốc độ cao (28GHz MMWave) Dấu vết 25/25μm; Vias mù để lớp 2
2 Mặt phẳng mặt đất Phân lập lớp 1 từ sức mạnh; SI tham chiếu Đồng 1oz; Phạm vi bảo hiểm 90%
3 Mặt phẳng điện Phân phối năng lượng 5V/12V Đồng 2oz; Decoupling Tụ nối tụ điện
4 Mặt phẳng mặt đất Cách ly sức mạnh từ các tín hiệu tốc độ thấp Đồng 1oz; Phạm vi bảo hiểm 90%
5 Tín hiệu (bên trong) Tín hiệu kỹ thuật số/tương tự tốc độ thấp Dấu vết 30/30μm; Chôn Vias đến Lớp 6
6 Tín hiệu (bên trong) Tín hiệu kỹ thuật số/tương tự tốc độ thấp Dấu vết 30/30μm; Chôn Vias đến Lớp 5
7 Mặt phẳng mặt đất Lớp gương 4; cô lập quyền lực Đồng 1oz; Phạm vi bảo hiểm 90%
8 Mặt phẳng điện Phân phối công suất 3,3V Đồng 2oz; Decoupling Tụ nối tụ điện
9 Mặt phẳng mặt đất Lớp gương 2; Phân lập Lớp 10 Đồng 1oz; Phạm vi bảo hiểm 90%
10 Tín hiệu (bên ngoài) Tín hiệu tốc độ cao (Ethernet 10Gbps) Dấu vết 25/25μm; Vias mù để lớp 8 trận9


Tại sao nó hoạt động
A.Symmetry: Giảm Warpage trong quá trình cán (CTE không khớp cân bằng giữa các lớp).
B.iSolation: Các mặt phẳng mặt đất kép tách biệt tốc độ cao (lớp 1,10) với công suất (lớp 3,8), cắt xuyên âm xuống 50%.
C. FILEVILITY: Hỗ trợ cả hai đường dẫn sức mạnh MMWave 28GHz và 12V đối với các mô -đun radar EV.


Cấu hình 2: Sự cô lập tốc độ cao (4+2+4)-Đối với thiết kế 28GHz+
Stackup này dành một khối công suất/mặt đất 2 lớp trung tâm (lớp 5, 6) để cô lập các ngăn xếp phụ tốc độ cao (Top 1 Ném4 và dưới cùng 7 trận10), hoàn hảo cho 5G MMWave, giao tiếp vệ tinh và hệ thống radar.

Lớp # Loại lớp Mục đích Thông số kỹ thuật chính
1 Tín hiệu (bên ngoài) Tín hiệu MMWave 28GHz Dấu vết 20/20μm; Vias mù để lớp 2
2 Mặt phẳng mặt đất Tham chiếu SI cho lớp 1; Khiên EMI Đồng 1oz; Phạm vi bảo hiểm 95%
3 Tín hiệu (bên trong) Các cặp khác biệt 10Gbps Dấu vết 25/25μm; Chôn Vias đến Lớp 4
4 Mặt phẳng mặt đất Cách ly tốc độ cao từ sức mạnh Đồng 1oz; Phạm vi bảo hiểm 95%
5 Mặt phẳng điện Phân phối công suất nhiễu 3,3V Đồng 1oz; Giao cắt dấu vết tối thiểu
6 Mặt phẳng mặt đất Khiên trung tâm; cách ly sức mạnh từ ngăn xếp phụ dưới cùng Đồng 1oz; Phạm vi bảo hiểm 95%
7 Mặt phẳng mặt đất Lớp gương 4; cô lập tín hiệu dưới cùng Đồng 1oz; Phạm vi bảo hiểm 95%
8 Tín hiệu (bên trong) Các cặp khác biệt 10Gbps Dấu vết 25/25μm; Chôn Vias đến Lớp 7
9 Mặt phẳng mặt đất Lớp gương 2; Tài liệu tham khảo SI cho lớp 10 Đồng 1oz; Phạm vi bảo hiểm 95%
10 Tín hiệu (bên ngoài) Tín hiệu MMWave 28GHz Dấu vết 20/20μm; Vias mù để lớp 9


Tại sao nó hoạt động
A.Central Shield: Các lớp 5 Vang6 đóng vai trò là một chiếc Lồng Faraday giữa các ngăn xếp phụ tốc độ cao và dưới cùng, giảm 60%EMI.
B.Minimal Power Crossings: Sức mạnh được giới hạn ở lớp 5, tránh sự gián đoạn đường dẫn tín hiệu.
Tập trung tốc độ c.High: 4 lớp tín hiệu dành riêng cho đường dẫn 28GHz/10Gbps, lý tưởng cho các bộ thu phát trạm cơ sở 5G.


So sánh Stackup: Chọn cấu hình nào?

Nhân tố SGPG cân bằng (5+5) Cách ly tốc độ cao (4+2+4) Tốt nhất cho
Các lớp tốc độ cao 4 (Lớp 1,5,6,10) 6 (Lớp 1,3,8,10 + một phần 2,9) Thiết kế 5+ GBPS: Chọn cách cô lập
Lớp sức mạnh 2 (lớp 3,8) - đồng 2oz 1 (Lớp 5) - đồng 1oz Thiết kế công suất cao (10A+): Chọn cân bằng
Giảm nhiễu xuyên âm 50% 60% 28GHz+ mmwave: Chọn sự cô lập
Khả năng sản xuất Dễ dàng hơn (ngăn xếp phụ đối xứng) Harder hơn (căn chỉnh khối nguồn trung tâm) Các nguyên mẫu khối lượng thấp: Chọn cân bằng
Chi phí (tương đối) 1x 1.2x Ngân sách nhạy cảm: Chọn cân bằng

Khuyến nghị: Đối với EV BMS hoặc cảm biến công nghiệp (tốc độ/năng lượng cao hỗn hợp), sử dụng ngăn xếp cân bằng. Đối với 5G MMWave hoặc radar (tốc độ cao thuần túy), sử dụng ngăn xếp cách ly tốc độ cao.


Lựa chọn vật chất cho các ngăn xếp HDI 10 lớp
Vật liệu làm hoặc phá vỡ HDI SI 10 lớp và độ tin cậy. Chất nền hoặc chuẩn bị sai có thể tăng 40% mất tín hiệu hoặc gây ra sự phân tách trong đạp xe nhiệt. Dưới đây là các tài liệu quan trọng và thông số kỹ thuật của chúng:

1. Chất nền & prepreg: cân bằng SI và chi phí
Chất nền (vật liệu cốt lõi) và chuẩn bị (vật liệu liên kết) xác định hằng số điện môi (DK), tiếp tuyến mất (DF) và hiệu suất nhiệt, tất cả các phím cho SI.

Loại vật chất DK @ 1GHz DF @ 1GHz Độ dẫn nhiệt (w/m · k) TG (° C) Chi phí (liên quan đến FR4) Tốt nhất cho
FR4 cao TG 4.2 Vang4.6 0,02 Hàng0,03 0,3 bóng0.4 170 bóng180 1x Các lớp tần số thấp (công suất, tín hiệu tốc độ thấp)
Rogers Ro4350 3,48 0,0037 0,6 180 5X Lớp tốc độ cao (28GHz MMWave)
Polyimide 3.0 Từ3.5 0,008 bóng0,01 0,2 Hàng0.4 260 4X HDI 10 lớp linh hoạt (thiết bị đeo, đồ gập lại)
FR4 đầy gốm 3.8 .4.0 0,008 bóng0,01 0,8 Từ1.0 180 2x Các lớp quan trọng nhiệt (đường dẫn điện EV)


Chiến lược vật chất cho HDI 10 lớp
Các lớp tốc độ A.High (1,3,8,10): Sử dụng Rogers RO4350 để giảm thiểu tổn thất tín hiệu (0,8dB/inch ở 28GHz so với 2,5db/inch đối với FR4).
B.Power/lớp mặt đất (2,3,7,8): Sử dụng FR4 cao TG hoặc FR4 đầy gốm cho hiệu quả chi phí và độ dẫn nhiệt.
C.prepreg: Phù hợp trước khi chuẩn bị cho chất nền (ví dụ: Rogers 4450F cho các lớp RO4350) để tránh không khớp CTE.


Ví dụ: Một HDI 10 lớp cho 5G sử dụng Rogers RO4350 cho các lớp 1,3,8,10 và FR4 cao TG cho phần còn lại, việc cắt giảm chi phí vật liệu 30% so với sử dụng Rogers cho tất cả các lớp.


2. Lá đồng: Độ mịn đối với SI tốc độ cao
Độ nhám bề mặt đồng đồng (RA) ảnh hưởng trực tiếp đến sự mất mát của dây dẫn ở tần số cao, bề mặt rụng nước làm tăng mất hiệu ứng da (tín hiệu di chuyển dọc theo bề mặt).

Loại lá đồng RA (μm) Mất dây dẫn @ 28GHz (dB/inch) Công suất hiện tại (Dấu vết 1mm) Tốt nhất cho
Đồng cuộn (RA) <0,5 0,3 10A Lớp tốc độ cao (28GHz MMWave)
Đồng điện phân (ED) 1 trận2 0,5 12A Lớp năng lượng/mặt đất (đồng 2oz)


Sự giới thiệu
A.USE Cuộn đồng cho các lớp tín hiệu tốc độ cao (1,3,8,10) để giảm 40%tổn thất dây dẫn.
B. Sử dụng đồng điện phân cho các lớp công suất/mặt đất (2,3,7,8) để tối đa hóa công suất hiện tại (tay cầm đồng 2oz ED 30A cho dấu vết 1mm).


3. Hoàn thiện bề mặt: Bảo vệ SI và khả năng hàn
Bề mặt hoàn thiện ngăn chặn quá trình oxy hóa đồng và đảm bảo hàn đáng tin cậy cho các BGA cao 0,4mm trong HDI 10 lớp.

Bề mặt hoàn thiện Độ dày Khả năng hàn Mất tín hiệu @ 28GHz (dB/inch) Tốt nhất cho
Enig (điện phân Niken Immersion Gold) 2 Ném5μm Ni + 0,05μm AU Tuyệt vời (thời hạn sử dụng 18 tháng) 0,05 BGA tốc độ cao (modem 5G), thiết bị y tế
ENEPIG (Điện phân điện phân palladi điện phân vàng) 2 Ném5μm Ni + 0,1μm PD + 0,05μm Au Superior (thời hạn sử dụng 24 tháng) 0,04 Không gian vũ trụ, EV Adas (không có rủi ro pad đen))
Imersion Silver (hình ảnh) 0,1 Hàng0,2μm Tốt (thời hạn sử dụng 6 tháng) 0,06 Thiết kế tốc độ cao nhạy cảm với chi phí (WiFi 7)


Sự lựa chọn quan trọng
Tránh HASL (san bằng hàn không khí nóng) đối với HDI 10 lớp, bề mặt thô (RA 1 Ném2μm) thêm 0,2dB/inch mất tín hiệu ở 28GHz, hoàn tác lợi ích của chất nền Rogers. ENIG hoặc ENEPIG là những lựa chọn khả thi duy nhất cho các thiết kế tốc độ cao.


Tối ưu hóa tính toàn vẹn tín hiệu cho các ngăn xếp HDI 10 lớp
Tính toàn vẹn tín hiệu (SI) là yếu tố tạo ra hoặc phá vỡ cho HDI PCB 10 lớp, ngay cả khi mất tín hiệu tăng 1dB có thể khiến thiết kế 5G hoặc radar trở nên vô dụng. Dưới đây là các chiến lược tối ưu hóa SI có ảnh hưởng nhất, được hỗ trợ bởi dữ liệu:


1. Kiểm soát trở kháng: Duy trì 50Ω/100Ω dung sai
Sự không phù hợp trở kháng (ví dụ, 55Ω thay vì 50Ω) gây ra sự phản xạ tín hiệu, tăng tỷ lệ lỗi bit (BER) lên 40%. Đối với HDI 10 lớp:

Các tín hiệu kết thúc A.Single (MMWave, USB): Mục tiêu 50Ω ± 5%. Đạt được điều này với các dấu vết đồng cuộn rộng 0,15mm trên Rogers Ro4350 (độ dày điện môi 0,1mm).
Các cặp B.Differential (Ethernet 10Gbps, PCIe): Mục tiêu 100Ω ± 5%. Sử dụng dấu vết rộng 0,2mm với khoảng cách 0,2mm (đồng 1oz, Rogers Ro4350).

Tham số dấu vết 50Ω kết thúc đơn (Rogers Ro4350) Cặp vi sai 100Ω (Rogers Ro4350)
Chiều rộng theo dõi 0,15mm 0,2mm
Khoảng cách dấu vết N/a (dấu vết đơn) 0,2mm
Độ dày điện môi 0,1mm 0,1mm
Độ dày đồng 1oz (35μm) 1oz (35μm)
Khả năng chịu trở kháng ± 5% ± 5%

Mẹo công cụ: Sử dụng máy tính trở kháng của Altium Designer để tự động hóa kích thước dấu vết, giảm 70%lỗi thủ công.


2. Giảm thiểu mất tín hiệu với sự cô lập lớp
Tín hiệu tốc độ cao (28GHz+) mất cường độ do mất điện môi (được hấp thụ bởi chất nền) và mất dây dẫn (nhiệt tính bằng đồng). Giảm thiểu điều này bởi:

Các mặt phẳng mặt đất a.ceded: Đặt một mặt phẳng mặt đất liền kề với mọi lớp tín hiệu tốc độ cao (ví dụ: lớp 2 dưới lớp 1, lớp 9 dưới lớp 10). Điều này tạo ra một cấu hình của Microstrip, hoặc dòng dải của dòng chảy làm giảm 30%tổn thất.
B. Độ dài dấu vết B.Short: Giữ các dấu vết 28GHz <5cm, mỗi centimet bổ sung thêm 0,8db mất. Đối với các đường dẫn dài hơn, sử dụng bộ lặp hoặc bộ cân bằng.
c.avoid thông qua các cuống: STUBS (không sử dụng qua các phân đoạn) gây ra sự phản xạ giữ lại thông qua các cuống <0,5mm cho tín hiệu 28GHz. Sử dụng vias mù (thay vì xuyên qua lỗ) để loại bỏ các cuống.


Kết quả thử nghiệm: Một HDI 10 lớp với các mặt phẳng mặt đất chuyên dụng và dấu vết 4cm 28GHz có tổng tổn thất 3,2dB. 5.6db cho một thiết kế với các máy bay mặt đất chung và dấu vết 6cm.


3. Giảm nhiễu xuyên âm với định tuyến thích hợp
Crosstalk (rò rỉ tín hiệu giữa các dấu vết liền kề) làm suy giảm SI trong HDI 10 lớp mật độ cao. Sửa nó bằng:

Khoảng cách A.Trace: Duy trì khoảng cách theo dấu vết 3x giữa các dấu vết tốc độ cao (ví dụ: khoảng cách 0,45mm cho dấu vết 0,15mm). Điều này cắt giảm nhiễu xuyên âm 60%.
B. VIAS: Đặt một mặt đất qua mỗi 2 mm dọc theo các cặp khác biệt, tạo ra một tấm khiên khiên, chặn rò rỉ tín hiệu.
C. tách c.layer: Tránh định tuyến dấu vết tốc độ cao trên các lớp liền kề (ví dụ: lớp 1 và 3). Tách chúng bằng mặt phẳng mặt đất (lớp 2) để giảm 70%nhiễu xuyên âm.

Phương pháp giảm nhiễu xuyên âm Ảnh hưởng đến nhiễu xuyên âm (28GHz) Chi phí thực hiện
Khoảng cách 3x dấu vết -60% Thấp (không có thêm chi phí)
Vias mặt đất cứ sau 2 mm -45% Medium (thêm vias)
Mặt phẳng mặt đất giữa các lớp -70% Cao (lớp thêm)


4. Quản lý nhiệt để bảo tồn SI
Quá nóng làm suy giảm chất nền DK và độ dẫn của đồng, cả hai trong đó gây hại cho si. Đối với HDI 10 lớp:

A.Copper Power/Plan Planes: Sử dụng đồng 2oz cho các mặt phẳng điện (lớp 3,8 trong ngăn xếp cân đối)
B.thermal Vias: Khoan 0,3mm VIAS chứa đầy đồng dưới các thành phần nóng (ví dụ: 5G PAS) để chuyển nhiệt sang các mặt phẳng mặt đất bên trong. Một mảng 10x10 của Vias nhiệt làm giảm nhiệt độ thành phần xuống 20 ° C.
Các điểm nóng C.AVOID: Các thành phần công suất cao nhóm (ví dụ: bộ điều chỉnh điện áp) khỏi các dấu vết tốc độ cao, từ một thành phần 2W có thể làm tăng tổn thất tín hiệu gần đó lên 0,5dB/inch.


Các lỗi xếp chồng HDI 10 lớp phổ biến (và cách tránh chúng)
Ngay cả các kỹ sư có kinh nghiệm cũng mắc lỗi ngăn xếp làm hỏng SI. Dưới đây là những sai lầm và giải pháp hàng đầu:
1. Trộn tín hiệu tốc độ cao và năng lượng trên cùng một lớp
A.Mistake: Định tuyến các dấu vết MMWave 28GHz và đường dẫn sức mạnh 12V trên cùng một lớp (ví dụ: lớp 1). Tiếng ồn công suất rò rỉ vào tín hiệu tốc độ cao, tăng 50%BER.
B.Solution: giới hạn sức mạnh cho các mặt phẳng chuyên dụng (các lớp 3,8) và tín hiệu tốc độ cao ở các lớp tín hiệu bên ngoài/bên trong (các lớp 1,3,8,10). Sử dụng máy bay mặt đất làm rào cản.


2. Không đủ độ che phủ mặt phẳng mặt đất
A.Mistake: Sử dụng các mặt phẳng mặt đất của lưới điện (khoảng cách 1mm) thay vì các mặt phẳng rắn, tạo ra các đường dẫn trở lại tăng cao cho các tín hiệu tốc độ cao.
B.Solution: Sử dụng các mặt phẳng mặt đất với độ bao phủ ≥90%. Chỉ thêm các khoảng trống nhỏ (≤0,5mm) để vượt qua dấu vết, giữ các khoảng trống từ các đường dẫn tốc độ cao.


3. Tội nghiệp qua vị trí
A.Mistake: Đặt vias xuyên lỗ trong các đường dẫn tín hiệu tốc độ cao.
B.Solution: Sử dụng Vias mù cho các tín hiệu lớp ngoài (ví dụ: Lớp 1 → 2) và chôn VIAS cho các kết nối lớp bên trong (ví dụ: Lớp 3 → 4). Tránh thông qua cuống> 0,5mm.


4 .. CTE không phù hợp giữa các lớp
A.Mistake: Sử dụng các vật liệu có CTE khác nhau (ví dụ: Rogers RO4350 (14 ppm/° C) và lõi nhôm tinh khiết (23 ppm/° C)) - gây ra sự phân định trong khi đạp xe nhiệt.
B.Solution: Kết hợp CTE của các lớp liền kề. Ví dụ, cặp Rogers Ro4350 với Rogers 4450F Precreg (14 ppm/° C) và tránh trộn các vật liệu không giống nhau.


5. Bỏ qua dung sai sản xuất
A.Mistake: Thiết kế cho kích thước lý tưởng (ví dụ: dấu vết 0,15mm) mà không tính toán dung sai khắc (± 0,02mm) trong các biến thể trở kháng> ± 10%.
B.Solution: Thêm 10% lề vào kích thước dấu vết (ví dụ: thiết kế dấu vết 0,17mm cho mục tiêu 0,15mm). Làm việc với các nhà sản xuất để xác nhận dung sai quy trình của họ.


Ứng dụng trong thế giới thực: Stackup HDI 10 lớp cho các tế bào nhỏ 5G
Một OEM viễn thông hàng đầu cần một PCB HDI 10 lớp cho ô nhỏ 5G của nó, với các yêu cầu:

A.Support 28GHz MMWave (mất tín hiệu <4dB trên 5cm).
b.handle 4x 2,5Gbps cổng Ethernet.
C.Fit trong vỏ 120mm × 120mm.


Thiết kế xếp chồng
Họ đã chọn cấu hình cách ly tốc độ cao (4+2+4) với:

A.Layers 1,3,8,10: Rogers Ro4350 (28GHz MMWave, 10Gbps Ethernet).
B.Layers 2,4,7,9: 1oz mặt đất rắn (phạm vi bảo hiểm 95%).
C.Layers 5 Vang6: FR4 cao TG (công suất 3,3V, đồng 1oz).
D.Vias: 60μm vias mù (lớp 1 → 2, 10 → 9), 80μm vias chôn (lớp 3 → 4, 7 → 8).


Kết quả kiểm tra SI

Số liệu kiểm tra Mục tiêu Kết quả thực tế
Mất tín hiệu 28GHz (5cm) <4db 3.2db
10Gbps Ethernet ber <1E-12 5E-13
Crosstalk (28GHz) <-40db -45db
Điện trở nhiệt <1,0 ° C/W. 0,8 ° C/W.


Kết quả
A. Tế bào nhỏ đã đáp ứng các tiêu chuẩn 5G NR (3GPP Phát hành 16) cho chất lượng tín hiệu.
Các bài kiểm tra B.Field cho thấy độ bao phủ tốt hơn 20% so với thiết kế HDI 6 lớp trước đó.
C. Năng suất sản xuất đạt 92% với lớp phân tuần tự và liên kết quang học.


Câu hỏi thường gặp về các ngăn xếp HDI PCB 10 lớp
Q1: Mất bao lâu để thiết kế chồng HDI 10 lớp?
Trả lời: Đối với một kỹ sư có kinh nghiệm, thiết kế xếp chồng mất 2 ngày3, bao gồm lựa chọn vật liệu, tính toán trở kháng và kiểm tra DFM. Thêm mô phỏng SI (ví dụ, HyperLynx) thêm 1 ngày2 nhưng rất quan trọng đối với các thiết kế tốc độ cao.


Câu 2: Các ngăn xếp HDI 10 lớp có thể linh hoạt không?
Trả lời: Có, sử dụng chất nền polyimide (TG 260 ° C) và đồng cuộn cho tất cả các lớp. Các ngăn xếp HDI 10 lớp linh hoạt hỗ trợ bán kính uốn 0,5mm và rất lý tưởng cho thiết bị đeo hoặc điện thoại có thể gập lại. Lưu ý: Thiết kế linh hoạt yêu cầu cán liên tiếp và chi phí nhiều hơn 3 lần so với các phiên bản cứng nhắc.


Câu 3: Độ rộng/khoảng cách dấu vết tối thiểu cho HDI 10 lớp là bao nhiêu?
Trả lời: Hầu hết các nhà sản xuất đều hỗ trợ 20/20μm (0,8/0,8mil) với khắc laser. Các quy trình nâng cao (in thạch bản UV sâu) có thể đạt 15/15μm, nhưng điều này tăng thêm 20% cho chi phí. Đối với tín hiệu 28GHz, 20/20μm là mức tối thiểu thực tế để tránh mất quá nhiều.


Câu 4: Chi phí PCB HDI 10 lớp so với HDI 6 lớp?
Trả lời: Một PCB HDI 10 lớp có giá cao hơn 2,5 lần so với HDI 6 lớp (ví dụ: $ 50 so với $ 20 mỗi đơn vị cho các đơn vị 100k). Phí bảo hiểm đến từ các lớp phụ, cán liên tiếp và vật liệu tốc độ cao (Rogers). Đối với các lần chạy khối lượng lớn, chi phí trên mỗi đơn vị giảm xuống còn $ 35 $ 40.


Câu 5: Thử nghiệm nào là cần thiết cho Stackup HDI SI 10 lớp?
A: Các bài kiểm tra cần thiết bao gồm:

A.TDR (Máy đo độ phản xạ miền thời gian): Các biện pháp trở kháng và thông qua phản xạ.
B.VNA (Máy phân tích mạng Vector): Thử nghiệm mất tín hiệu và nhiễu xuyên âm ở tần số mục tiêu (28GHz+).
Xe đạp C.thermal: Xác thực độ tin cậy (-40 ° C đến 125 ° C, 1.000 chu kỳ).
Kiểm tra tia DX: Kiểm tra thông qua căn chỉnh điền và lớp.


Phần kết luận
Thiết kế xếp chồng HDI PCB 10 lớp là một hành động cân bằng giữa mật độ và SI, chi phí và hiệu suất, và khả năng sản xuất và độ tin cậy. Khi được thực hiện đúng, một Stackup HDI 10 lớp cung cấp 2x Mật độ thành phần của PCB tiêu chuẩn, hỗ trợ tín hiệu 28GHz+ MMWave và giảm 40%EMI không thể thiếu đối với 5G, EV và hàng không vũ trụ.


Chìa khóa thành công nằm ở:

1. CHUYỂN ĐỔI Cấu hình ngăn xếp bên phải (cân bằng cho tín hiệu hỗn hợp, cách ly cho tốc độ cao).
2. Truy xuất các vật liệu ưu tiên SI (Rogers cho tốc độ cao, FR4 cao TG cho chi phí).
3.Ptimizing trở kháng, định tuyến theo dõi và quản lý nhiệt để bảo tồn chất lượng tín hiệu.
4. Xử lý các lỗi phổ biến như các lớp tín hiệu/công suất hỗn hợp hoặc không đủ độ che phủ mặt đất.


Khi điện tử phát triển phức tạp hơn, HDI 10 lớp sẽ vẫn là một công nghệ quan trọng, thu hẹp khoảng cách giữa thu nhỏ và hiệu suất. Với những hiểu biết trong hướng dẫn này, bạn sẽ có thể thiết kế các ngăn xếp đáp ứng các tiêu chuẩn nghiêm ngặt nhất, giảm khuyết điểm sản xuất và cung cấp các sản phẩm nổi bật trong một thị trường cạnh tranh.


Đối với các nhà sản xuất, hợp tác với các chuyên gia HDI (như LT Circuit) đảm bảo ngăn xếp của bạn là sẵn sàng sản xuất với việc dán liên tiếp, khoan laser và thử nghiệm SI xác nhận mọi thiết kế. Với stackup và đối tác phù hợp, PCB HDI 10 lớp không chỉ gặp thông số kỹ thuật mà họ xác định lại những gì có thể.

Gửi yêu cầu của bạn trực tiếp đến chúng tôi

Chính sách bảo mật Trung Quốc Chất lượng tốt Bảng HDI PCB Nhà cung cấp. 2024-2025 LT CIRCUIT CO.,LTD. . Đã đăng ký Bản quyền.