Progettazione e produzione di stackup di PCB a 16 strati

I circuiti stampati (PCB) a 16 strati sono diventati un vettore tecnologico fondamentale per l'integrazione di sistemi complessi. La loro progettazione e produzione comporta un controllo preciso degli intercalari e la gestione dell'integrità del segnale. Queste schede multistrato bilanciano perfettamente i requisiti di cablaggio ad alta densità e di integrità del segnale attraverso una precisa struttura laminata.

Struttura tipica del laminato di una scheda PCB a 16 strati

Configurazione 1: Segnale ad alta velocità ottimizzato (8S4P4G)

L1: Segnale (TOP) L2: GND L3: Segnale L4: Segnale
L5: PWR1 L6: GND L7: Segnale L8: Segnale
L9: PWR2 L10:GND L11:Segnale L12:Segnale
L13:PWR3 L14:GND L15:Segnale L16:GND(BOT)

vantaggi:

• Ogni strato di segnale ha un piano di riferimento adiacente
• I piani di alimentazione divisi consentono di ottenere domini di tensione multipli
• Adatto per collegamenti seriali ad alta velocità da 56Gbps+

Configurazione 2: Tipo di elaborazione a segnale misto

L1: Segnale RF L2: GND L3: Analogico L4: PWR
L5: Digitale L6: GND L7: Digitale L8: PWR
L9: Digitale L10:GND L11:Digitale L12:PWR
L13:Analogico L14:GND L15:RF L16:GND

caratteristiche:

• Circuiti RF e analogici con schermatura perimetrale
• Instradamento del segnale digitale su strati interni
• Ideale per le apparecchiature di imaging medicale

Configurazione 3: Tipo di applicazione ad alta potenza

(Include strati di alimentazione in rame da 2 oz di spessore e strati termici dedicati)

Punti chiave:

• Strati di potenza in rame spessi 3OZ
• Strati termici con nucleo metallico incorporato
• Progettato per gli inverter EV

Raccomandazione dell'esperto: Eseguire simulazioni di campo elettromagnetico 3D quando si selezionano le configurazioni di stackup. Per la convalida del progetto si consiglia Ansys HFSS o CST Studio Suite.

Tecnologia dei materiali critici e controllo dello spessore

1. Selezione di materiali di alta gamma

2.Sistema di controllo dello spessore

Esempio di spessore del pannello di 1,6 mm:

• Rivestimento in ramedello stratodi segnale: 1OZ (35μm)
• Rivestimento in rame: 2OZ (70 μm)
• Spessore dielettrico: 0,1 mm (4mil)
• Preimpregnato: tipo 1080
• Strato di controllo dell'impedenza: 0,2 mm (8mil)

Formula di calcolo:
Spessore totale = Σ(spessore del rame)+ Σ(spessore del dielettrico) + spessore della maschera di saldatura

Flusso del processo di produzione avanzata

• Tecnologia di foratura laser:

• Laser CO2: fori >100μm
• Laser UV: microfori inferiori a 100 μm
• Cieco tramite rapporto d'aspetto: 1:0.8

• Processo di placcatura a impulsi:

• Spessore del rame del foro: ≥25μm
• Uniformità superficialedel rame:±3μm
• Precisione di foratura posteriore: ±50μm

• Parametri critici di laminazione:

• Temperatura: 180 ± 5°C
• Pressione: 350 PSI
• Durata: 90 minuti
• Livellodi vuoto: ＜50 mbar

Standard di ispezione della qualità:

• IPC-6012B Classe 3
• IPC-A-600G
• 100% test della sonda volante
• Ispezione a raggi X 3D

Progettazione dell'integrità del segnale

• Tre elementi del controllo dell'impedenza:

• Tolleranza larghezzalinea ±10%
• Tolleranza dello spessore dielettrico ±7%
• Tolleranza dello spessore del rame ±1μm

• Progettazione dell'integrità di potenza:

• Capacità del piano >500 pF/pollice quadrato
• Posizionamento del condensatore di disaccoppiamento:
  • 0,1 μF@0402 per BGA
  • 10μF@0603 per dominio di tensione

• Strategie di ottimizzazione EMC:

• Vie di schermatura dei bordi: distanza＜λ/20
• Slot diisolamento: larghezza >50mil
• Struttura a terra a sandwich

Studio di caso: Una AAU per stazione base 5G che utilizza PCB a 16 strati ha ottenuto una perdita di inserzione inferiore del 32%, prestazioni termiche migliori del 28% e un'affidabilità MTBF di 100.000 ore.

Servizi di produzione professionali raccomandati

Topfast offerte soluzioni chiavi in mano per PCB a 16 strati:
✅ Impilaggio personalizzato fino a 32 strati
✅ Controllo dell'impedenza ±5%
✅ Vie cieche laser da 100 μm
✅ Prototipi rapidi stampati in3D
✅ Servizi completi di simulazioneSI/PI

Ottenere un preventivo personalizzato immediato: Invia i requisiti tecnici

Punti salienti di FQA

D: Come bilanciare costi e prestazioni nei progetti a 16 strati?
A: Raccomandata “4+8+4” laminazione ibrida: 4 strati di materiale ad alta velocità + 8 strati di FR4 riducono il costo del 15% mantenendo le prestazioni critiche dello strato di segnale.

D: Come affrontare le sfide termiche nei pannelli a 16 strati?
R: Tre soluzioni efficaci:

1. Blocchi di rame integrati per il raffreddamento locale
2. Array termici di vie
3. Materiali compositi ad anima metallica

D: Difetti comuni nella produzione di massa di schede a 16 strati?
R: Aree di intervento principali:

• Disallineamento da strato a strato
• Crepe di rame nei vial
• Vuoti negli strati dielettrici
• Finitura superficiale non uniforme

Applicazioni dei PCB a 16 strati

I circuiti stampati a 16 strati bilanciano perfettamente le esigenze di instradamento ad alta densità con i requisiti di integrità del segnale grazie a precise strutture di impilamento, trovando applicazioni diffuse nei settori della tecnologia:

1. Infrastruttura di comunicazione 5G: Apparecchiature per stazioni base che supportano la trasmissione a onde millimetriche e la tecnologia MIMO massiva
2. Calcolo ad alte prestazioniInterconnessioni tra processori per server e supercomputer AI
3. Apparecchiature di imaging medicale: Sistemi di controllo per TAC, risonanza magnetica e altri dispositivi medici avanzati
4. Elettronica aerospaziale: Soluzioni affidabili per le comunicazioni satellitari e i sistemi di controllo di volo
5. Elettronica automobilisticaControllori di dominio per la guida autonoma e i sistemi smart cockpit

Parametri tecnici tipici:

• Spessore del pannello: 1,6-2,4 mm (personalizzabile)
• Larghezza/spazio minimo delle linee: 3/3mil (0,075/0,075mm)
• Apertura minima:0,15 mm (foratura laser)
• Tolleranza di allineamento trastrati:±25 μm
• Precisione del controllo dell'impedenza: ±7%

Approfondimento sul settore: Con l'adozione delle tecnologie PCIe 5.0 e DDR5, il mercato dei PCB a 16 strati sta crescendo del 12% all'anno e si prevede che supererà i 5,8 miliardi di dollari a livello globale entro il 2025.

Consultate ora i nostri esperti: Scarica il libro bianco sui PCB a 16 strati

Consigli di lettura correlati

PCB flessibile a 4 strati

Progettazione e produzione di PCB impilati a 6 strati

Blocco PCB a 8 strati

PCB rigido-flessibile a 10 strati