Ontwerp en productie van 16-lagen PCB-stackup

Printplaten met 16 lagen (PCB's) zijn een belangrijke technologiedrager geworden voor complexe systeemintegratie. Het ontwerp en de productie ervan impliceren een nauwkeurige tussenlaagcontrole en signaalintegriteitsbeheer. Deze meerlagige printplaten zorgen voor een perfecte balans tussen bedrading met hoge dichtheid en signaalintegriteit door middel van een nauwkeurige gelamineerde structuur.

Typische laminaatstructuur van een printplaat met 16 lagen

Configuratie 1: Hogesnelheidssignaal geoptimaliseerd (8S4P4G)

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

Voordelen:

• Elke signaallaag heeft een aangrenzend referentievlak
• Gesplitste voedingsvlakken maken meerdere spanningsdomeinen mogelijk
• Geschikt voor 56Gbps+ snelle seriële verbindingen

Configuratie 2: Type gemengd signaalverwerking

L1: RF-signaal L2: GND L3: Analoog L4: PWR
L5: Digitaal L6: GND L7: Digitaal L8: PWR
L9: Digitaal L10:GND L11:Digitaal L12:PWR
L13:Analoog L14:GND L15:RF L16:GND

Kenmerken:

• RF en analoge schakelingen met perimeter afscherming
• Digitale signaalroutering op binnenlagen
• Ideaal voor apparatuur voor medische beeldvorming

Configuratie 3: Type toepassing met hoog vermogen

(Inclusief 2oz dikke koperen voedingslagen en speciale thermische lagen)

Belangrijkste punten:

• 3OZ dikke koperen stroomlagen
• Ingebedde thermische lagen met metalen kern
• Ontworpen voor EV-omvormers

Aanbeveling van expert: Voer 3D elektromagnetische veldsimulaties uit bij het selecteren van stapelconfiguraties. Ansys HFSS of CST Studio Suite worden aanbevolen voor ontwerpvalidatie.

Kritische materiaaltechnologie en diktecontrole

1. Hoogwaardige materiaalselectie

2.Diktecontrolesysteem

Voorbeeld voor 1,6 mm plaatdikte:

• Signaallaag koper: 1OZ (35 μm)
• Koperen voedingslaag: 2OZ (70 μm)
• Diëlektrische dikte: 0,1 mm (4 mm)
• Prepreg: 1080 type
• Impedantie controle laag: 0,2 mm (8mil)

Berekeningsformule:
Totale dikte = Σ(koperdikte) + Σ(diëlektrische dikte) + soldeermaskerdikte

Geavanceerde productieprocesstroom

• Laserboortechnologie:

• CO2-laser: ＞100 μm gaten
• UV-laser: microvia's van minder dan 100 μm
• Blind via beeldverhouding: 1:0.8

• Impulsplateerproces:

• Dikte van het kopergat: ≥25μm
• Oppervlakte-uniformiteit van koper: ±3 μm
• Nauwkeurigheid achterwaarts boren: ±50 μm

• Kritische lamineerparameters:

• Temperatuur: 180 ± 5 ℃
• Druk: 350PSI
• Duur: 90 minuten
• Vacuümniveau: ＜50 mbar

Normen voor kwaliteitsinspectie:

• IPC-6012B klasse 3
• IPC-A-600G
• 100% vliegende sondetest
• 3D röntgeninspectie

Ontwerp van signaalintegriteit

• Drie elementen van impedantieregeling:

• Lijnbreedtetolerantie ±10%
• Tolerantie diëlektrische dikte ±7%
• Tolerantie koperdikte ±1μm

• Stroomintegriteitsontwerp:

• Vlakke capaciteit > 500 pF/in²
• Plaatsing ontkoppelingscondensator:
  • 0,1 μF@0402 per BGA
  • 10μF@0603 per spanningsdomein

• EMC optimalisatie strategieën:

• Randafschermende via's: ＜λ/20 afstand
• Isolatiesleuven: ＞50 mil breedte
• Sandwich grondstructuur

Casestudent ~4,3-4,8): Een 5G-basisstation AAU met 16-laags PCB's behaalde 32% lagere insertieverliezen, 28% betere thermische prestaties en een MTBF-betrouwbaarheid van 100.000 uur.

Aanbevolen professionele productiediensten

Topfast aanbiedingen eersteklas kant-en-klare PCB-oplossingen met 16 lagen:
✅ Tot 32 lagen aangepaste stapeling
✅ ±5% impedantiecontrole
✅ 100 μm laserblinde via's
✅ 3D-geprinte snelle prototypes
✅ Complete SI/PI-simulatieservices

Ontvang direct een offerte op maat: Technische vereisten indienen

FQA hoogtepunten

V: Hoe breng je kosten en prestaties in evenwicht in ontwerpen met 16 lagen?
A: Aanbevolen “4+8+4” hybride laminering: 4 snelle materiaallagen + 8 FR4-lagen verlaagt de kosten met 15% met behoud van kritische signaallaagprestaties.

V: Hoe pak je thermische uitdagingen aan bij printplaten met 16 lagen?
A: Drie effectieve oplossingen:

1. Ingebouwde koperen blokken voor plaatselijke koeling
2. Thermische via arrays
3. Composietmaterialen met metalen kern

V: Veelvoorkomende defecten bij massaproductie van printplaten met 16 lagen?
A: Belangrijkste aandachtsgebieden:

• Scheefstand tussen lagen
• Koperscheuren in vias
• Leemtes in diëlektrische lagen
• Niet-uniforme oppervlakteafwerking

Toepassingen van printplaten met 16 lagen

Printplaten met 16 lagen zorgen voor een perfecte balans tussen routering met hoge dichtheid en signaalintegriteit door middel van nauwkeurige stapelstructuren, waardoor ze wijdverspreide toepassingen vinden in..:

1. 5G-communicatie-infrastructuur: Basisstationapparatuur die millimetergolftransmissie en massive MIMO-technologie ondersteunt
2. Krachtig computergebruikProcessorinterconnecties voor AI-servers en supercomputers
3. Medische beeldvormingsapparatuur: Besturingssystemen voor CT, MRI en andere geavanceerde medische apparatuur
4. Ruimtevaartelektronica: Betrouwbare oplossingen voor satellietcommunicatie en vluchtregelsystemen
5. AutomobielelektronicaDomeincontrollers voor autonoom rijden en slimme cockpitsystemen

Typische technische parameters:

• Plaatdikte: 1,6-2,4 mm (aanpasbaar)
• Minimale lijndikte/afstand: 3/3mil (0,075/0,075mm)
• Minimale opening:0,15 mm (laserboren)
• Uitlijningstolerantie tussen lagen: ±25 μm
• Nauwkeurigheid impedantiecontrole: ±7%

Inzicht in de industrie: Met de toepassing van PCIe 5.0 en DDR5-technologieën groeit de markt voor PCB's met 16 lagen jaarlijks met 12% en zal in 2025 wereldwijd naar verwachting meer dan 5,8 miljard dollar bedragen.

Raadpleeg nu onze experts: Download PCB witboek met 16 lagen

Gerelateerde leesaanbevelingen

4-lagige flexibele PCB

Ontwerp en productie van 6-lagige PCB-stapeling

8-lagen printplaat stapeling

10-Layer Rigid-Flex PCB