يجب أن يدور تصميم تكديس اللوحة عالية التردد المخصص حول الأهداف الأساسية المتمثلة في "استقرار المعاوقة، والخسارة المنخفضة، ومكافحة التداخل"، مع تحقيق متطلبات الصناعة عالية الدقة لصفحة الاعوجاج أقل من أو تساوي 0.5% من خلال التحكم الكامل في العملية.
الطريقة الأساسية لتصميم تراص اللوحات عالية التردد
إعطاء الأولوية لضمان مستوى أرضي كامل
تكون أولوية الطبقات الجيولوجية أعلى من أولوية طبقات الإشارة وطبقات القدرة، ويجب الاحتفاظ بمستوى أرضي رئيسي واحد على الأقل دون تجزئة تعسفية كمعيار مرجعي موحد لجميع الإشارات عالية التردد.
يحظر عمل أخاديد طويلة أو حفر ثقوب في الطبقات الجيولوجية، لتجنب عبور خطوط الإشارة عالية التردد من فوق الأخاديد، ولمنع التدفق العكسي والتحويلات من التسبب في إشعاع EMI يتجاوز المعيار بأكثر من عشرة ديسيبل.
ترتبط طبقة الإشارة ارتباطًا وثيقًا بالمستوى المرجعي
يجب أن يكون لكل طبقة من الإشارات عالية التردد مستوى مرجعي مجاور، مع تباعد بيني للطبقات يتم التحكم فيه بشكل صارم يبلغ 0.1-0.2 مم وبحد أقصى 0.25 مم.
إن تقليل التباعد من 0.3 مم إلى 0.15 مم يمكن أن يقلل من تداخل الإشارة عالية التردد بأكثر من 6 ديسيبل، مما يقلل بشكل كبير من محاثة الحلقة والإشعاع.
اتبع بدقة هيكل المرآة المتماثل
باستخدام مركز سمك اللوحة كمحور، يمكنك تحقيق تماثل مرآة كامل للمادة والسمك وسمك النحاس، مع تجنب استخدام المواد عالية التردد على جانب واحد وFR-4 على الجانب الآخر.
هيكل الساندوتش الموصى به للألواح الهجينة عالية التردد هو FR-4/اللوحة الأساسية عالية التردد/FR-4 لمواجهة الإجهاد الحراري.
السيناريو المطابق لنظام التراص القياسي
حل مستوى الدخول من 4 طبقات (100 ميجا هرتز - 1 جيجا هرتز): إشارة RF للطبقة العليا ← الطبقة الثانية كاملة ← مصدر طاقة الطبقة الثالثة ← إشارة منخفضة السرعة للطبقة السفلية، متوافقة مع وحدات WiFi والسيناريوهات الأخرى.
نظام عالي الكثافة مكون من 6 طبقات: طبقة الإشارة 1 → المستوى الأرضي 1 → طبقة الإشارة 2 → طبقة الإشارة 3 → المستوى الأرضي 2 → طبقة الإشارة 4. تنتقل الإشارة الأساسية عالية السرعة عبر خط الشريط الأوسط، ويمكن أن تصل دقة المعاوقة إلى ± 3%.
حل عالي السرعة مكون من 8 طبقات: إشارة GND Signal PWR GND Signal GND Signal، متوافقة مع بطاقات تسريع الذكاء الاصطناعي والروابط عالية السرعة فوق 25 جيجابت في الثانية.
المعاوقة وعبر التحكم الدقيق
يجب أن يستخدم حساب المعاوقة معلمات Dk ذات النطاق العريض المقاسة المقدمة من الشركة المصنعة للوحة، مع هدف RF أحادي النهاية يبلغ 50 أوم وهدف تفاضلي قدره 100 أوم، مع التحكم في التفاوتات ضمن ± 5%، وتشديدها إلى ± 3% في سيناريوهات الموجات المليمترية.
يجب إعطاء الأولوية لاستخدام تقنية الحفر الخلفي للتخلص من المخلفات المتبقية من خلال الثقوب للإشارات التي تزيد سرعتها عن 25 جيجابت في الثانية. عند تغيير طبقات الإشارات عالية السرعة، يجب توفير التأريض القريب من خلال الثقوب لتقليل تغيرات المعاوقة في مسار العودة.
النقاط الرئيسية للسيطرة على تزييفها
تصميم منع المصدر والسيطرة عليه
يجب إعطاء الأولوية لاختيار مجموعات ذات محور Z مماثل CTE، مثل Rogers RO4835 (المحور Z CTE 28 جزء في المليون / درجة مئوية) وFR-4 (25 جزء في المليون / درجة مئوية)، والتي تتمتع بتوافق عالٍ وتقلل بشكل كبير من خطر عدم تطابق الضغط المختلط.
يتم التحكم في معدل تغطية النحاس لكل طبقة من اللوحة بأكملها بنسبة 30% إلى 70%، ويكون الفرق في مساحة النحاس بين الطبقات المجاورة أقل من أو يساوي 20%. تستخدم طبقة الطاقة/الأرضية 0.2-0.5 مم من النحاس الشبكي بدلاً من النحاس الصلب لموازنة الضغط على سطح اللوحة.
المعالجة المسبقة للمواد تقضي على المخاطر الخفية
قبل الضغط على مواد PTFE عالية التردد، يتم إجراء معالجة تنشيط البلازما لزيادة الطاقة السطحية من 18-20 mN/m إلى أكثر من 72 mN/m، مما يعزز قوة الترابط مع الصفائح شبه المعالجة.
يجب خبز جميع الألواح وتجفيفها من الرطوبة عند درجة حرارة 120 درجة لمدة 4 ساعات قبل الضغط لتجنب تفاقم عدم انتظام إجهاد الطبقات البينية بسبب تبخر الماء عند درجات الحرارة العالية.
التحكم الدقيق في عملية الضغط
يتم التحكم بشكل صارم في معدل التسخين عند 1.5 ~ 3 درجة / دقيقة، ويتم اعتماد منحنى الضغط المتدرج المجزأ: ذوبان الراتنج عند 80 ~ 120 درجة لمدة 20 دقيقة ← قسم الضغط العالي عند 150 ~ 180 درجة عند 34.3 ميجا باسكال لمدة 70 دقيقة ← يتم تقليل قسم الذروة عند 205 درجة إلى 24.5 ميجا باسكال.
استمر في الحفاظ على الضغط العالي لمدة 20 دقيقة في نطاق التبريد من 120 درجة إلى 60 درجة، وتحكم بدقة في معدل التبريد، ويحدث 90% من الاعوجاج في نطاق درجة الحرارة هذا. التحكم السليم في هذا القسم يمكن أن يقلل بشكل كبير من التشوه.
اتبع معيار IPC للقبول الكمي
يجب أن تكون درجة التزييف لمشاهد SMT عالية الدقة أقل من أو تساوي 0.5%، ويجب ألا تتجاوز درجة لوحات التثبيت السطحية العادية 0.75%. يتم استخدام طريقة المسح بالليزر بدلاً من طريقة قياس التوصيل التقليدية لتحقيق الكشف البصري لبيانات الالتواء على سطح اللوحة بالكامل.