18-слойные PCB являются базовой архитектурой для систем, которым нужно объединить высокочастотные RF-цепи и сложную цифровую обработку базовой полосы на одной плате. При таком количестве слоев у разработчика уже достаточно запаса, чтобы выделить отдельные RF-слои на низкопотерных диэлектриках, например Rogers, PTFE или Megtron, и одновременно сохранить цифровые слои трассировки на стандартном FR-4. Каждый материал можно разместить именно там, где нужны его электрические свойства, без компромиссов, неизбежных при меньшем числе слоев.
Ключевая производственная задача, которая отличает 18-слойные гибридные PCB от стандартных многослойных плат, — это многоматериальное ламинирование: необходимо связать между собой разные диэлектрики с отличающимися коэффициентами теплового расширения, сохранить точность импеданса на границах материалов с разным Dk и удержать регистрацию всех 18 отдельных слоев в нескольких циклах прессования. Это уже не обычное изготовление PCB, а точная инженерия материалов.
В этом руководстве разобран полный производственный процесс для 18-слойных PCB с акцентом на гибридные конструкции, различия в обработке семейств Rogers, PTFE и Megtron, расчет импеданса на смешанных диэлектриках и проектирование переходов через отверстия, сохраняющих качество сигнала при переходе из одной диэлектрической среды в другую.
RF-команды в телеком-секторе стран Северной Европы, британские оборонные подрядчики и североамериканские компании 5G-инфраструктуры сотрудничают с HILPCB по гибридным стекaм, где одновременно требуются RF-производительность и цифровая плотность. Ключевую роль здесь играют наш опыт ламинирования, склад материалов и возможности проверки на VNA.
Производственные возможности HILPCB: Мы изготавливаем 18-слойные гибридные PCB с комбинацией Rogers 4350B/4003C, PTFE/Teflon, Megtron 6/7 и FR-4 в инженерно рассчитанных стеках, с контролем импеданса ±5% на RF-слоях и ±8% на цифровых слоях, подтвержденным измерениями TDR и VNA до 20GHz.
В Этом Руководстве
- Когда для RF/цифровой интеграции действительно нужны 18 слоев
- Семейства материалов: Rogers, PTFE, Megtron и FR-4
- Проектирование гибридного стека: размещать материалы там, где они действительно нужны
- Расчет импеданса на смешанных диэлектриках
- Процесс многоматериального ламинирования
- Переходы через отверстия между RF- и цифровыми доменами
- Полностью низкопотерные 18-слойные конструкции
- Производственные допуски и подтверждение качества
- Сотрудничество с HILPCB по гибридному производству 18-слойных плат
Когда для RF/цифровой интеграции действительно нужны 18 слоев
Современные беспроводные и радиолокационные системы все чаще объединяют RF-фронт-энд и цифровую обработку сигнала на одной плате. Это позволяет отказаться от межплатных RF-соединений, а ведь каждый разъем, кабель и переход между платами вносит дополнительные потери, импедансные рассогласования и новые потенциальные точки отказа. Типовые 18-слойные гибридные RF/цифровые проекты включают:- Радиомодули базовых станций 5G, сочетающие mmWave- или sub-6GHz-фронт-энд с FPGA для цифрового beamforming
- Модули phased array radar со встроенными T/R-модулями и обработкой сигнала
- Транспондеры спутниковой связи с преобразованием частоты и цифровой модуляцией/демодуляцией
- Системы радиоэлектронной борьбы с широкополосными приемниками и цифровой обработкой в реальном времени
- Автомобильные радарные модули на 24GHz и 77GHz, объединяющие RF-фронт-энд и обработку на базе MCU
Для таких систем нужны RF-слои с коэффициентом диэлектрических потерь Df ниже 0,004 на 10GHz, а стандартный FR-4 с Df около 0,020 здесь вообще не подходит. Одновременно цифровой части требуется 8-10 слоев трассировки под FPGA с большим числом выводов, интерфейсы памяти DDR и быстрые последовательные линии.
18-слойный стек позволяет выделить 4-6 слоев на RF-материалах для антенн, фильтров и цепей трансиверов, а оставшиеся 12-14 слоев выполнить на FR-4 или материалах со средними потерями для цифровой разводки и распределения питания.
Семейства материалов: Rogers, PTFE, Megtron и FR-4
У каждого семейства высокочастотных материалов свои электрические свойства, особенности обработки и влияние на стоимость.Серия Rogers 4000
Rogers 4003C с Dk 3,38 и Df 0,0027 на 10GHz и 4350B с Dk 3,48 и Df 0,0037 на 10GHz представляют собой термореактивные углеводородные ламинаты, армированные стеклотканью и специализированными наполнителями. Для гибридных стеков это самый практичный вариант, потому что их CTE по X-Y, 11-14 ppm/°C, близок к FR-4 с 14-17 ppm/°C, они сверлятся стандартным инструментом, травятся обычной химией, а для связи Rogers с FR-4 можно использовать стандартный FR-4 prepreg или Rogers 4450F bondply.
Отличия процесса от FR-4 хорошо известны: скорость подачи при сверлении уменьшают примерно на 20%, потому что Rogers немного мягче, химия desmear требует более мягкого режима с сокращением времени обработки в перманганате, а сцепление с solder mask нужно контролировать более внимательно, иногда с модифицированной подготовкой поверхности. Для опытного производителя высокочастотных плат это рутинные корректировки.
Материалы на основе PTFE
PTFE, политетрафторэтилен, включая Rogers RT/duroid 5880 с Dk 2,20 и Df 0,0009 и Taconic TLY с теми же параметрами, обеспечивают минимальные диэлектрические потери и потому незаменимы на частотах mmWave до 77GHz. Но обрабатывать PTFE существенно сложнее:
- Сверление: PTFE очень мягкий и воскообразный, из-за чего инструмент быстро залипает. Нужны специальные сверла с увеличенным углом спирали и сниженной стружечной нагрузкой. Лазерное сверление часто дает лучший результат.
- Адгезия меди: Изначально слабая, всего 2-4 lb/in по peel strength. Обязательны натриевая обработка поверхности или плазменное шерохование с целевым уровнем не ниже 6 lb/in.
- Несовпадение CTE: У PTFE CTE по X-Y около 24 ppm/°C, у FR-4 — 14-17 ppm/°C. Поэтому в 18-слойном гибридном стеке PTFE обычно ограничивают 2-4 слоями, иначе резко возрастает риск расслоения по границам материалов.
Серия Panasonic Megtron
Megtron 6 с Dk 3,4 и Df 0,002 на 10GHz и Megtron 7 с Dk 3,3 и Df 0,001 занимают промежуточное положение: потери у них значительно ниже, чем у FR-4, а технологически они куда ближе к FR-4, чем PTFE. За счет стеклянного армирования они лучше держат размеры и сверлятся стандартным оборудованием. Для 18-слойных конструкций, где все сигнальные слои должны быть low-loss, например в сетевом оборудовании 100G+, Megtron становится все более популярным.
Таблица выбора материалов
| Диапазон частот | Рекомендуемый материал | Df (10GHz) | Сложность обработки |
|---|---|---|---|
| ≤1 GHz | Стандартный FR-4 | 0.020 | Стандартная |
| 1-6 GHz | Rogers 4350B или Megtron 4 | 0.004-0.005 | Средняя |
| 6-20 GHz | Megtron 6 или Rogers 4003C | 0.002-0.003 | Средняя |
| 20-40 GHz | Megtron 7 или Rogers RO3003 | 0.001-0.002 | Средне-высокая |
| 40-77 GHz | PTFE (RT/duroid 5880) | 0.0009 | Высокая |
Проектирование гибридного стека: размещать материалы там, где они действительно нужны
### Конфигурация RF сверху, цифровая часть снизуНаиболее распространенный подход — разместить RF-материал на верхних слоях, а FR-4 оставить для остальных:
| Слой | Функция | Материал | Dk | Df (10GHz) |
|---|---|---|---|---|
| L1 | RF-сигнал (Top) | Rogers 4350B | 3,48 | 0,0037 |
| L2 | Плоскость земли | Медь | — | — |
| L3 | RF-сигнал | Rogers 4350B | 3,48 | 0,0037 |
| L4 | Плоскость земли | Интерфейс bondply | — | — |
| L5-L18 | Цифровой сигнал / питание / земля | High-Tg FR-4 | 4,3 | 0,020 |
Такая схема хорошо работает, когда RF-часть физически расположена на одной стороне платы, например антенны, фильтры и LNA сверху, а цифровая часть размещается в остальном объеме стека.
Симметричная гибридная конфигурация
Для двухдиапазонных систем или phased array с RF-элементами на обеих сторонах платы можно использовать:
- L1-L3: Rogers 4350B (RF front-end A)
- L4-L15: High-Tg FR-4 (цифровое ядро)
- L16-L18: Rogers 4350B (RF front-end B)
Симметрия заметно упрощает ламинирование, потому что тепловые силы расширения уравновешиваются и коробление платы снижается.
Полный 18-слойный стек на Megtron
Когда и RF-, и цифровые сигналы требуют низких потерь, например в сетевых коммутаторах 100G+ или процессорах радиолокационных сигналов высокой производительности, весь 18-слойный стек можно выполнить на Megtron 6 или Megtron 7. Все сигнальные слои тогда получают Df ≤0,002, границы материалов исчезают, а вместе с ними — и создаваемые ими разрывы импеданса. Стоимость материала вырастает в 3-6 раз относительно стандартного FR-4, зато единообразие материала упрощает стек и снимает проблемы mismatch по CTE.
Расчет импеданса на смешанных диэлектриках
### Влияние Dk на ширину трассыОдна и та же целевая импедансная величина требует разной ширины трассы на разных материалах. Для 50Ω microstrip при 4mil диэлектрика и 1oz меди:
| Материал | Dk | Ширина трассы для 50Ω |
|---|---|---|
| FR-4 | 4,3 | 7,0mil |
| Rogers 4350B | 3,48 | 8,2mil |
| Megtron 6 | 3,4 | 8,5mil |
| PTFE RT/5880 | 2,20 | 11,5mil |
Если 50Ω сигнал через переходное отверстие переходит с FR-4-слоя на Rogers-слой, ширину трассы нужно менять прямо в точке перехода. Поэтому в САПР должны быть заданы отдельные правила импеданса для разных слоев.
Допуск Dk и достижимая точность импеданса
Для Rogers 4350B задается Dk = 3,48 ± 0,05, то есть ±1,4%, а для стандартного FR-4 обычно указывают Dk = 4,3 ± 0,3, то есть ±7%. Такая более узкая полоса допуска позволяет держать на RF-слоях ±5% импеданса против ±8-10% на FR-4. Для RF-фильтров и согласующих цепей это принципиально важная разница.
Изменение Dk с частотой
Оба материала меняют Dk с ростом частоты, но масштаб этих изменений сильно различается: у FR-4 Dk падает примерно на 10% между 100MHz и 10GHz, у Rogers 4350B — менее чем на 1%. Для широкополосных RF-цепей, работающих в широком диапазоне частот, стабильность Rogers дает намного более предсказуемый импеданс.
Моделирование и симуляция гибридных стеков
На этапе DFM HILPCB выполняет 2D field solver моделирование с использованием реальных значений Dk/Df для каждого слоя. В гибридной конструкции на границе материалов нужно подставлять Dk именно bondply, а не соседнего ламината. Если этот момент упустить, отклонение импеданса может достигать 5-8%. Для критичных RF-проектов мы дополнительно предоставляем S-параметрическое моделирование переходов через отверстия с помощью 3D full-wave solver.
Сечение 18-слойной гибридной PCB, где верхние RF-слои выполнены на Rogers 4350B и соединены с цифровым ядром из high-Tg FR-4 через Rogers 4450F bondply. Такая смешанная конструкция позволяет на одной плате получить и низкопотерную RF-работу выше 10GHz, и плотную цифровую разводку. Именно такой подход HILPCB применяет для 5G-радиоблоков, phased array radar и спутниковых транспондеров для телеком- и оборонных заказчиков в Европе и Северной Америке.
DFM-правила для 18-слойных гибридных плат
Правила на границах материалов
- Ослабление сплошной меди у границы материалов: На интерфейсе Rogers-FR-4 следует избегать больших непрерывных медных областей более 20mm × 20mm, потому что именно по краям таких зон концентрируются напряжения из-за различия CTE
- Размещение переходных отверстий на границе: Там, где сигналы переходят из одного материала в другой, лучше задавать медезаполненные отверстия. Они распределяют напряжения лучше, чем полые.
- Минимальная толщина bondply: Не менее 3mil, чтобы обеспечить достаточный поток смолы и прочность сцепления. Более тонкий bondply повышает риск голодного склеивания по интерфейсу.
Правила разводки RF-слоев
- 50Ω GCPW, grounded coplanar waveguide: Для внешних RF-трасс предпочтительнее обычной microstrip, потому что боковые заземляющие проводники дают лучшее экранирование и более стабильный импеданс
- Согласование длин RF-трасс: В phased array и beamforming-приложениях электрическая длина трасс должна совпадать в пределах ±0,5° на рабочей частоте
- Зоны исключения компонентов: Цифровые компоненты и их коммутационный шум на той же поверхности должны находиться минимум в 5mm от RF-разводки
Опция 18-слойного rigid-flex
Для оборонных и аэрокосмических применений, где нужны межплатные соединения без разъемов, 18-слойные rigid-flex платы могут проводить через гибкую зону 2-4 гибких слоя. В гибридных конструкциях такие flex-слои обычно выполняют на полиимиде, а не на Rogers или PTFE, поскольку последние нельзя изгибать. Поэтому гибкая часть здесь, как правило, используется только для цифровых сигналов.
Оптимизация стоимости 18-слойных гибридных плат
| Выбор конструкции | Влияние на стоимость | Влияние на характеристики |
|---|---|---|
| Rogers на всех 18 слоях | +300-500% по материалам | Лучшая RF-производительность на всех слоях |
| Rogers только на RF-слоях, FR-4 в остальном | +50-100% по материалам | Оптимизация по назначению слоя |
| Megtron 6 на всех слоях | +200-300% по материалам | Хорошая RF и отличная цифровая часть |
| Только FR-4 без гибрида | Базовый уровень | RF-производительность ограничена |
Наиболее экономичный подход — использовать Rogers или Megtron только на тех слоях, которым действительно нужны низкие потери, а на всех остальных оставить стандартный high-Tg FR-4. По сравнению с полностью FR-4-решением это обычно увеличивает стоимость материалов лишь на 50-100%, что намного меньше стоимости полного Rogers-стека, но дает нужный RF-уровень.
Процесс многоматериального ламинирования
### Выбор bondply и prepregСвязующий слой между разнородными материалами должен уверенно прилипать к обеим поверхностям и при этом сохранять приемлемые диэлектрические свойства:
- Rogers 4450F bondply, Dk 3,54 и Df 0,004: Специально разработан для соединения серии Rogers 4000 с FR-4 и отверждается при стандартных FR-4-температурах
- Стандартный FR-4 prepreg: Также может связывать Rogers 4350B/4003C с FR-4; это самый дешевый вариант, но Dk на интерфейсе получается чуть менее однородным
- PTFE bondply, например Rogers 3001: Обязателен для соединения PTFE-материалов, потому что обычный prepreg не сцепляется с PTFE-поверхностью
Последовательное ламинирование гибридных стеков
18-слойные гибридные платы обычно требуют 2-3 циклов ламинирования: сначала внутренний FR-4 core, например L5-L14, изготавливается как стандартная многослойная плата, а затем во втором цикле через bondply присоединяются слои Rogers L1-L4 и L15-L18. Каждый дополнительный цикл снова нагружает уже спрессованные слои теплом, поэтому core-материал должен иметь Tg не ниже 170°C.
Управление CTE на границах материалов
Разница CTE по X-Y между Rogers, 11-14 ppm/°C, и FR-4, 14-17 ppm/°C, создает сдвиговые напряжения на границе при температурных изменениях. Для платы размером 200mm × 300mm и нагреве на 100°C дифференциальное расширение составит порядка 30-60μm, чего достаточно, чтобы растрескать металлизированные переходные отверстия, если переход не спроектирован правильно.
Основные меры снижения риска: выбирать серию Rogers 4000 с минимальным mismatch по CTE, избегать крупных непрерывных медных участков на границе и задавать заполненные отверстия в зонах перехода.
Переходы через отверстия между RF- и цифровыми доменами
Сигнальные переходные отверстия, которые пересекают RF- и цифровые слои, — это критические точки для согласования импеданса и подавления EMI.Правила проектирования RF-переходов
- Ограждение из земляных отверстий: Каждый сигнальный переход между доменами должен быть окружен 4-8 земляными отверстиями на расстоянии не более одного диаметра отверстия. Это обеспечивает полноценный путь возвратного тока и подавляет резонансы полостей.
- Оптимизация anti-pad: Диаметр anti-pad напрямую влияет на импеданс перехода. Для отверстия 10mil и цели 50Ω типичный диапазон составляет 30-40mil, но точная настройка требует моделирования.
- Back-drilling: Остаточные хвосты ниже точки входа сигнала нужно удалять. Если сигнал входит на L3 и уходит на L7, то для каналов выше 10GHz back-drill требуется и для верхнего хвоста L1-L3, и для нижнего хвоста L7-L18.
Полностью низкопотерные 18-слойные конструкции
Для проектов, где все сигнальные слои несут высокоскоростные данные, например [сетевые коммутаторы 100G+](/products/backplane-pcb/) или платформы высокопроизводительных вычислений, весь 18-слойный стек может быть выполнен на Megtron 6 или Megtron 7. Это устраняет Dk-разрывы при переходах между слоями, но увеличивает стоимость материала в 3-6 раз.Поставщик ламината дает согласованные core- и prepreg-продукты, например core Megtron 6 R-5775K вместе с prepreg Megtron 6 R-5670K, поддерживающие Dk ±0,05 на всех толщинах. Использование единой материальной системы упрощает моделирование импеданса и убирает разрывы импеданса переходов, характерные для гибридных стеков.
Полные конструкции на Megtron обрабатываются на стандартном оборудовании для FR-4, без специальных сверл, особой химии desmear или дополнительных процедур адгезии. Поэтому, несмотря на более дорогой материал, технологически они зачастую удобнее гибридных стеков на Rogers или PTFE.
Производственные допуски и подтверждение качества
### Сводка допусков| Параметр | Слои FR-4 | Слои Rogers/Megtron |
|---|---|---|
| Допуск импеданса | ±8-10% | ±5% |
| Толщина диэлектрика | ±10% | ±5-8% |
| Ширина трассы | ±0,5mil | ±0,5mil |
| Регистрация слоев | ±3mil на каждый цикл прессования | ±3mil на каждый цикл прессования |
| Однородность Dk | ±7% | ±1,5% для Rogers |
Протокол качества для гибридных плат
- TDR-импеданс: Купоны для каждой уникальной комбинации импеданса и материала, обычно 8-12 купонов на панель
- Анализ микрошлифа: На границах материалов для проверки качества склейки и заполнения смолой
- Испытание на отрыв: Для меди на Rogers минимум 6 lb/in, на PTFE минимум 4 lb/in
- Термический стресс: 6 циклов solder float при 288°C для проверки целостности отверстий и ламинирования в переходных зонах
- RF-характеристики: Измерение на VNA тестовых структур, линий передачи и фильтровых купонов до 20GHz
Структуры линий передачи на 18-слойных платах со смешанными материалами
18-слойный стек поддерживает четыре различные структуры линий передачи, каждая из которых подходит для своих диапазонов частот и требований к изоляции. Для корректного проектирования важно понимать, как они по-разному ведут себя на Rogers и на FR-4.
Microstrip на Rogers (L1)
Наружная microstrip на Rogers 4350B — стандартная структура для антенных feed-сетей, цепей согласования PA и входных трасс LNA. Из-за меньшего Dk при той же импедансной цели трасса получается шире, 8,2mil для 50Ω против 7,0mil на FR-4. Это снижает проводниковые потери и облегчает соблюдение допусков травления. Очень стабильный Dk Rogers, меняющийся не более чем на 1% между 100MHz и 10GHz, гарантирует постоянство импеданса по всей рабочей полосе, что особенно важно для широкополосных matching-сетей и multi-octave coupler.
Главное ограничение — microstrip излучает в сторону воздуха, поэтому трассы на L1 должны быть короткими, желательно меньше λ/10, либо при длинных пробегах переводиться во внутреннюю экранированную stripline. Из-за большей EMI-чувствительности внешних слоев чувствительные входы приемников обычно тоже заводят на внутренние stripline-слои.
Stripline в Rogers core (L1-L2-L3)
Если L1, L2 и L3 выполнены на Rogers, трассы среднего слоя образуют stripline, экранированную Rogers-диэлектриком сверху и снизу. Это дает минимальные потери и лучшее сдерживание EMI для RF-сигналов. Поскольку вся структура опирается на Rogers, для расчета импеданса используется один хорошо охарактеризованный Dk с узким допуском.
Такая структура рекомендуется для частотно-селективных фильтров, например edge-coupled bandpass filters, делителей Wilkinson, branch-line coupler и любых RF-цепей, где изоляция от цифрового шума критически важна. Центральная частота фильтра обратно пропорциональна 1/√Dk, поэтому допуск Rogers ±1,4% дает точность по частоте около ±0,7%, тогда как на FR-4 это скорее ±3,5%.
Stripline в FR-4 core (L5-L18)
Цифровая разводка на внутренних слоях FR-4 использует обычную stripline с Dk 4,3. Более высокий Dk приводит к более узким трассам, примерно 4,5-5,0mil для 50Ω, что выгодно для плотности разводки, но увеличивает потери на единицу длины. На частотах ниже 3GHz и длинах менее 150mm эти потери обычно несущественны для цифровых сигналов, поэтому FR-4 остается наиболее экономичным выбором для цифровой разводки в 18-слойном стеке.
Coplanar Waveguide with Ground на L1
Для mmWave-цепей выше 10GHz структура CPWG, grounded coplanar waveguide, дает меньшие потери на излучение, чем обычная microstrip. Сигнальная трасса по бокам окружена медью земли на том же слое, а ниже на L2 располагается плоскость земли. Импеданс CPWG определяется шириной трассы, зазором до боковой земли и высотой над плоскостью L2.
CPWG — стандартная структура для mmWave-переходов между площадками ИС и линиями передачи. Большинство mmWave-корпусов, например BGA с шагом 0,4mm или chip-scale package, используют CPWG launch-паттерны, которые геометрия PCB должна точно повторять. На Rogers 4350B 50Ω CPWG обычно выполняют трассой 8mil с зазорами по 5mil с каждой стороны над диэлектриком 4mil.
Back-drilling и оптимизация переходных отверстий для RF/цифровых переходов
Остаточные хвосты отверстий в 18-слойной плате толщиной 2,4-3,0mm создают резонансы, особенно вредные для RF-цепей, потому что RF-сигналы имеют узкополосную концентрацию энергии на определенных частотах.
Влияние резонанса хвоста отверстия на RF-каналы
Если сигнал переходит с L1, RF-слоя, на L5, цифровой слой, в плате толщиной 2,8mm, длина хвоста от L5 до L18 составляет около 2,0mm. Это создает четвертьволновой резонанс примерно на 18GHz в Rogers с Dk 3,48 или на 16GHz в FR-4 с Dk 4,3. Первая гармоника этой резонансной структуры влияет уже на основную рабочую частоту, поэтому у sub-6GHz-сигналов ухудшается return loss на фундаментале, а энергия на третьей гармонике почти полностью отражается.
Для узкополосных RF-систем, работающих на одной частоте, например 5G 3,5GHz, неубранный хвост длиной 2,0mm дает около 0,3dB дополнительной потери вставки и ухудшает return loss на 5-8dB по сравнению с back-drilled переходом. Для широкополосных систем, например SDR 100MHz-6GHz, суммарный эффект по всему диапазону еще тяжелее.
Правила back-drilling для 18-слойных гибридных плат
| Параметр | Стандарт | Для RF-отверстий |
|---|---|---|
| Допуск по глубине | ±8mil | ±6mil |
| Остаточный хвост | 8-10mil | 6-8mil |
| Диаметр back-drill | Отверстие + 8mil | Отверстие + 6mil, чтобы уменьшить влияние на anti-pad |
| Back-drilling земляных отверстий | Обычно не требуется | Требуется для via fence выше 10GHz |
На частотах выше 10GHz даже земляные возвратные отверстия в via fence стоит back-drillить, чтобы избежать асимметричных резонансов хвостов, ухудшающих подавление синфазной составляющей в дифференциальных цепях.
18-слойные проекты без RF: полностью low-loss и силовые варианты высокой плотности
Не всякая 18-слойная плата относится к RF/цифровому гибриду. На этом уровне распространены еще две конфигурации.
Полностью low-loss 18 слоев для сетевых и вычислительных систем
Для Ethernet-коммутаторов 100G+, платформ HPC и высокоскоростного оборудования дата-центров весь 18-слойный стек может быть выполнен на Megtron 6, чтобы обеспечить равномерно низкие потери на всех 10-12 сигнальных слоях. Такая конструкция устраняет Dk-разрывы по границам материалов и упрощает моделирование импеданса, но повышает стоимость материалов в 3-4 раза относительно FR-4. Для каналов выше 10Gbps back-drilling обязателен для всех сигнальных отверстий.
18 слоев высокой плотности мощности с тяжелой медью
Промышленные силовые электронные системы, которые совмещают сложные цепи управления и сильноточные силовые каскады, например многоосевые servo drive, контроллеры сетевых инверторов или мастер-платы battery management для EV, также могут требовать 18 слоев с тяжелой медью 2-3oz на силовых плоскостях и стандартными сигнальными слоями 0,5oz. Такой бюджет слоев дает 8-10 сигнальных слоев для логики управления и еще 4-5 силовых/земляных плоскостей из тяжелой меди для распределения тока. Ламинирование в этом случае должно следовать принципам симметрии и измененным пресс-профилям из нашего руководства по целостности питания для 16 слоев.
Сотрудничество с HILPCB по гибридному производству 18-слойных плат
Экспертиза HILPCB в области гибридных материалов делает нас предпочтительным производственным партнером для 18-слойных RF/цифровых плат в глобальной цепочке поставок телеком- и оборонной отрасли.Портфель материалов: Rogers 4003C, 4350B, RT/duroid 5880, Taconic TLY/TLC, Isola Astra MT77, Panasonic Megtron 4/6/7, а также все стандартные и high-Tg классы FR-4. Полная поддержка гибридных стеков с 2-3 различными материалами.
Точность RF-импеданса: ±5% на слоях Rogers, PTFE и Megtron с подтверждением по TDR и VNA-купонам до 20GHz.
Компетенция в ламинировании: Многоцикловое последовательное ламинирование для связывания гибридных материалов, подбор bondply с согласованным CTE и тепловые испытания на интерфейсах.
Обработка отверстий: Сквозные, слепые, скрытые и back-drilled отверстия. Ground via fencing для RF-переходов. HDI-микровия на Rogers-материалах.
Тонкие нормы: 3/3mil на FR-4, 4/4mil на Rogers и PTFE, поскольку более мягкие материалы требуют более широких геометрий при травлении. Полная интеграция SMT-сборки для turnkey-проектов.
Системы качества: IPC-A-600 Class 3, измерение S-параметров на VNA до 20GHz, анализ микрошлифов на границах материалов и 100% электрический тест.
Инженерная поддержка: Полное моделирование импеданса и инженерия гибридного стека включены в DFM-анализ. NPI-прототипы от 10 рабочих дней.