Prispôsobený dizajn stohovania vysokofrekvenčných dosiek by sa mal točiť okolo základných cieľov „stabilita impedancie, nízkych strát a interferencie“, pričom by sa mali dosiahnuť požiadavky na vysokú presnosť v odvetví, pokiaľ ide o deformáciu menšiu alebo rovnú 0,5 % prostredníctvom úplného riadenia procesu.
Základná metóda pre návrh stohovania vysokofrekvenčných dosiek
Uprednostnite zabezpečenie kompletnej základnej roviny
Priorita geologických vrstiev je vyššia ako priorita signálových vrstiev a energetických vrstiev a aspoň jedna hlavná základná rovina bez ľubovoľnej segmentácie by sa mala zachovať ako jednotný referenčný štandard pre všetky vysokofrekvenčné signály.
Je zakázané robiť dlhé drážky alebo kopať diery v geologických vrstvách, aby sa zabránilo kríženiu vysokofrekvenčných signálnych vedení nad drážkami a aby sa zabránilo spätnému toku a obchádzkam spôsobujúcim EMI žiarenie prekračujúce normu o viac ako desať dB.
Signálna vrstva je tesne spojená s referenčnou rovinou
Každá vrstva vysokofrekvenčného signálu musí mať susediacu referenčnú rovinu s prísne kontrolovaným rozostupom medzi vrstvami 0,1-0,2 mm a maximálne 0,25 mm.
Zníženie rozstupu z 0,3 mm na 0,15 mm môže znížiť presluchy vysokofrekvenčného signálu o viac ako 6 dB, čím sa výrazne zníži indukčnosť slučky a žiarenie.
Prísne dodržiavajte zrkadlovú symetrickú štruktúru
Použitím stredu hrúbky dosky ako osi dosiahnete úplnú zrkadlovú symetriu materiálu, hrúbky a hrúbky medi, pričom sa vyhnete použitiu vysokofrekvenčných materiálov na jednej strane a FR-4 na druhej strane.
Odporúčaná sendvičová štruktúra pre vysokofrekvenčné hybridné panely je FR-4/vysokofrekvenčná jadrová doska/FR-4, aby sa zabránilo tepelnému namáhaniu.
Scenár zodpovedajúci štandardnej schéme stohovania
4-vrstvové riešenie základnej úrovne (100MHz-1GHz): RF signál vrchnej vrstvy → Kompletná druhá vrstva → Napájanie tretej vrstvy → Nízkorýchlostný signál spodnej vrstvy, kompatibilný s modulmi WiFi a inými scenármi.
6-vrstvová schéma s vysokou hustotou: signálová vrstva 1 → základná rovina 1 → signálová vrstva 2 → signálová vrstva 3 → základná rovina 2 → signálová vrstva 4. Jadrový vysokorýchlostný signál prechádza cez strednú páskovú linku a presnosť impedancie môže dosiahnuť ± 3%.
8-vrstvové vysokorýchlostné riešenie: Signal GND Signal PWR GND Signal GND Signal, kompatibilné s akceleračnými kartami AI a vysokorýchlostnými linkami nad 25 Gbps.
Impedancia a presné ovládanie
Výpočet impedancie musí používať namerané širokopásmové parametre Dk poskytnuté výrobcom dosky s jednokoncovým RF cieľom 50 Ω a diferenciálnym cieľom 100 Ω, s toleranciami kontrolovanými v rámci ± 5 % a sprísnenými na ± 3 % v scenároch milimetrových vĺn.
Prioritou by malo byť použitie technológie spätného vŕtania na odstránenie zvyškových priechodných otvorov pre signály nad 25 Gb/s. Pri výmene vrstiev pre vysokorýchlostné signály by sa mali zabezpečiť blízke uzemňovacie otvory, aby sa znížili zmeny impedancie vo spätnej dráhe.
Kľúčové body pre kontrolu deformácie
Prevencia a kontrola návrhových zdrojov
Prioritu by ste mali mať pri výbere kombinácií s podobnými CTE na osi Z, ako je Rogers RO4835 (CTE na osi Z 28 ppm/stupeň C) a FR-4 (25 ppm/stupeň C), ktoré majú vysokú kompatibilitu a výrazne znižujú riziko nesúladu zmiešaného tlaku.
Miera pokrytia meďou každej vrstvy celej dosky je riadená na 30 % ~ 70 % a rozdiel v ploche medi medzi susednými vrstvami je menší alebo rovný 20 %. Napájanie/zemná vrstva používa meď s okami 0,2-0,5 mm namiesto pevnej medi na vyrovnanie napätia na povrchu dosky.
Predúprava materiálu eliminuje skryté nebezpečenstvá
Pred lisovaním vysokofrekvenčných materiálov PTFE sa vykoná plazmová aktivačná úprava, aby sa zvýšila povrchová energia z 18-20 mN/m na viac ako 72 mN/m, čím sa zvýši pevnosť spojenia s polovytvrdnutým plechom.
Všetky dosky by sa mali pred lisovaním vypaľovať a odvlhčovať pri 120 stupňoch počas 4 hodín, aby sa predišlo zhoršeniu nerovnomernosti napätia medzi vrstvami v dôsledku odparovania vody pri vysokých teplotách.
Presná kontrola procesu kompresie
Rýchlosť ohrevu je prísne kontrolovaná na 1,5~3 stupňa/min a použije sa segmentovaná stupňovitá kompresná krivka: topenie živice pri 80~120 stupňoch počas 20 minút → vysokotlaková sekcia pri 150~180 stupňoch pri 34,3 MPa počas 70 minút → vrcholová sekcia pri 205 stupňoch sa zníži na 24,5 MPa.
Pokračujte v udržiavaní vysokého tlaku počas 20 minút v rozsahu chladenia 120 stupňov až 60 stupňov, presne regulujte rýchlosť chladenia a 90 % deformácií sa vyskytuje v tomto teplotnom rozsahu. Správna kontrola tejto časti môže výrazne znížiť deformáciu.
Pre kvantitatívne akceptovanie dodržiavajte štandard IPC
Stupeň deformácie vysoko presných scén SMT musí byť menší alebo rovný 0,5 % a stupeň deformácie bežných dosiek na povrchovú montáž by nemal presiahnuť 0,75 %. Metóda laserového skenovania sa používa namiesto tradičnej metódy merania zástrčky na dosiahnutie vizuálnej detekcie údajov o deformácii na celom povrchu dosky.