Design och tillverkning av 16-lagers PCB-stackup

16-lagers kretskort (PCB) har blivit en viktig teknikbärare för komplex systemintegration. Konstruktionen och tillverkningen av dem kräver exakt kontroll mellan lagren och signalintegritetshantering. Dessa flerskiktskort balanserar perfekt kraven på hög ledningsdensitet och signalintegritet genom en exakt laminerad struktur.

Typisk laminatstruktur för ett 16-lagers kretskort

Konfiguration 1: Höghastighetssignal optimerad (8S4P4G)

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

Fördelar:

• Varje signalskikt har ett angränsande referensplan
• Delade strömförsörjningsplan möjliggör flera spänningsdomäner
• Lämplig för seriella höghastighetslänkar på 56 Gbps

Konfiguration 2: Typ av bearbetning av blandade signaler

L1: RF-signal L2: GND L3: Analog L4: PWR
L5: Digital L6: GND L7: Digital L8: PWR
L9: Digital L10:GND L11:Digital L12:PWR
L13:Analog L14:GND L15:RF L16:GND

Funktioner:

• RF- och analoga kretsar med perimeterskärmning
• Digital signalrouting på inre lager
• Idealisk för utrustning för medicinsk avbildning

Konfiguration 3: Typ av högeffektsapplikation

(Inklusive effektlager av 2 oz tjock koppar och särskilda termiska lager)

Viktiga punkter:

• 3OZ tjocka kopparströmlager
• Inbäddade termiska lager av metallkärna
• Utformad för EV-växelriktare

Rekommendation från expert: Utför 3D-simuleringar av elektromagnetiska fält när du väljer stackupkonfigurationer. Ansys HFSS eller CST Studio Suite rekommenderas för validering av konstruktionen.

Kritisk materialteknik och tjocklekskontroll

1. Högklassigt materialval

2.System för kontroll av tjocklek

Exempel för 1,6 mm skivtjocklek:

• Signallager koppar: 1OZ (35 μm)
• Kraftlager koppar: 2OZ (70 μm)
• Dielektrisk tjocklek: 0,1 mm (4 mil)
• Prepreg: 1080 typ
• Impedans kontrollskikt: 0,2 mm (8 mil)

Beräkningsformel:
Total tjocklek = Σ(koppartjocklek) + Σ(dielektrisk tjocklek) + lödmaskens tjocklek

Processflöde för avancerad tillverkning

• Laserborrningsteknik:

• CO2-laser: ＞100 μm hål
• UV-laser: ＜100 μm mikrovias
• Blind via bildförhållande: 1:0,8

• Process för pulsplätering:

• Hålkoppartjocklek: ≥25μm
• Ytans kopparjämnhet: ±3μm
• Bakborrningsnoggrannhet: ±50 μm

• Kritiska parametrar för laminering:

• Temperatur: 180±5℃
• Tryck: 350PSI
• Varaktighet: 90 minuter
• Vakuumnivå: ＜50 mbar

Standarder för kvalitetsinspektion:

• IPC-6012B Klass 3
• IPC-A-600G
• 100% flygande sondtest
• 3D-röntgeninspektion

Signalintegritetsdesign

• Tre element i impedansreglering:

• Linjebreddstolerans ±10 %
• Dielektrisk tjocklekstolerans ±7 %
• Koppartjocklekstolerans ±1μm

• Design av kraftintegritet:

• Plan kapacitans＞500 pF/tum²
• Placering av frikopplingskondensator:
  • 0,1 μF@0402 per BGA
  • 10 μF@0603 per spänningsdomän

• Strategier för EMC-optimering:

• Kantskyddande genomgångshål: ＜λ/20 avstånd
• Isoleringsspår: ＞50 mil bredd
• Sandwich-jordstruktur

Fallstudie: En 5G-basstation AAU med 16-lagers kretskort uppnådde 32% lägre insättningsförlust, 28% bättre termisk prestanda och 100.000 timmars MTBF-pålitlighet.

Rekommenderade professionella tillverkningstjänster

Topfast erbjudanden premium 16-lagers PCB nyckelfärdiga lösningar:
✅ Upp till 32 lager anpassad stapling
✅ ±5 % impedanskontroll
✅ 100 μm laserblinda genomgångshål
✅ 3D-printade snabba prototyper
✅ Kompletta SI/PI-simuleringstjänster

Få omedelbar anpassad offert: Skicka in tekniska krav

FQA:s höjdpunkter

F: Hur balanserar man kostnad och prestanda i 16-lagers konstruktioner?
A: Rekommenderad “4+8+4” hybridlaminering: 4 lager höghastighetsmaterial + 8 FR4-lager minskar kostnaden med 15% samtidigt som den kritiska signalskiktsprestandan bibehålls.

Q: Hur hanterar man termiska utmaningar i 16-lagers kort?
S: Tre effektiva lösningar:

1. Inbyggda kopparblock för lokal kylning
2. Termisk via matriser
3. Kompositmaterial med metallkärna

F: Vanliga defekter i massproduktion av 16-lagers kort?
A: Viktiga fokusområden:

• Felinställning mellan skikten
• Kopparsprickor i vias
• Hålrum i dielektriska skikt
• Ojämn ytfinish

Tillämpningar av 16-lagers mönsterkort

Kretskort med 16 lager balanserar perfekt behoven av routing med hög densitet med kraven på signalintegritet genom exakta staplingsstrukturer, vilket ger utbredda tillämpningar inom:

1. Infrastruktur för 5G-kommunikation: Basstationsutrustning med stöd för millimetervågstransmission och massiv MIMO-teknik
2. Högpresterande databehandlingProcessorsammankopplingar för AI-servrar och superdatorer
3. Utrustning för medicinsk bildbehandling: Styrsystem för CT, MRI och annan avancerad medicinsk utrustning
4. Elektronik för flyg- och rymdindustrin: Tillförlitliga lösningar för satellitkommunikation och flygkontrollsystem
5. Elektronik för fordonsindustrinDomänkontrollanter för autonom körning och smarta cockpitsystem

Typiska tekniska parametrar:

• Brädans tjocklek: 1,6-2,4 mm (anpassningsbar)
• Minsta linjebredd/radavstånd: 3/3mil (0,075/0,075mm)
• Minsta bländaröppning:0,15 mm (laserborrning)
• Tolerans för lager-till-lager-inriktning: ±25 μm
• Impedansstyrningsnoggrannhet: ±7 %

Inblick i branschen: Med införandet av PCIe 5.0 och DDR5-teknik växer marknaden för 16-lagers mönsterkort med 12% per år och beräknas överstiga 5,8 miljarder USD globalt 2025.

Kontakta våra experter nu: Ladda ner vitbok om 16-lagers mönsterkort

Relaterade läsrekommendationer

4-lagers flexibelt kretskort

Design och tillverkning av stapling av 6-lagers kretskort

Stackup av kretskort med 8 lager

10-lagers Rigid-Flex PCB