Leiterplatte von Lightwave Communications – 6-lagige TU872+RO4350B-Hybrid-Blindplatine, vergraben über Leiterplatte

Produktübersicht

Die Leiterplatte von Lightwave Communications ist eine leistungsstarke 6-lagige Hybrid-Blindplatine mit vergrabener Leiterplatte, die von UGPCB für optische Kommunikations- und digitale Hochgeschwindigkeitssignalübertragungsanwendungen entwickelt wurde. Dieses Produkt verfügt über eine Hybrid-Stack-Up-KombinationTU872 digitales Hochgeschwindigkeitsmaterial mitRogers RO4350B Hochfrequenzmaterial. Das Design vereint Hochgeschwindigkeitsfunktionen für die digitale Signalverarbeitung mit außergewöhnlicher HF- und Mikrowellensignalübertragungsleistung. Diese Leiterplatte dient als ideale Verbindungslösung für Bodenempfangsgeräte für die optische Kommunikation, optische Hochgeschwindigkeits-Transceiver, und Basisstation-RF-Frontend-Module.

Der Leiterplatte Die Industrie setzt ihren Vorstoß in Richtung höherer Frequenzen fort, höhere Geschwindigkeiten, und größere Dichte. Lösungen aus nur einem Material können den widersprüchlichen Anforderungen von digitalen Hochgeschwindigkeitssignalen und analogen HF-Signalen nicht mehr gerecht werden. UGPCB begegnet dieser Herausforderung durch das Hybriddesign TU872+RO4350B. Diese 6-Lagen-Leiterplatte erreicht ein optimales Gleichgewicht zwischen Signalintegrität, Thermalmanagement, und Herstellungskosten.

Produktklassifizierung

Pro IPC-6012EQualifikations- und Leistungsspezifikation für starre Leiterplatten, Dieses Produkt fällt in die folgenden Kategorien:

Klassifizierungsdimension	Kategorie
Strukturtyp	Mehrschichtige starre Leiterplatte (6 Schichten) mit Blind- und Buried-Vias
Materialsystem	Hybridlaminat (Hochgeschwindigkeits-Digitalmaterial + Hochfrequenzmaterial)
Oberflächenbeschaffung	Elektrololes Nickel/Immersion Gold (ZUSTIMMEN), für IPC-4552
Zuverlässigkeitsklasse	Erfüllt die IPC-6012-Klasse 2 (dedizierter Service für elektronische Produkte) und Klasse 3 (Elektronische Produkte mit hoher Zuverlässigkeit) Anforderungen
Entflammbarkeitsbewertung	UL 94 V-0
Anwendungsdomäne	Optische Kommunikation / Leiterplatte für Telekommunikationsinfrastruktur

Grundlegende technische Spezifikationen

Parameter	Spezifikation
Schichten	6 Schichten
Material	TU872 (Hochgeschwindigkeits-Digitalschichten) + RO4350B (Hochfrequenzschichten)
Brettdicke	1.8 mm
Kupferdicke	35/35/35/35 μm (gleichmäßige Verteilung über alle Schichten)
Kleinster Lochdurchmesser	0.20 mm
Oberflächenbehandlung	ZUSTIMMEN (2U” Golddicke)
Technische Merkmale	Vakuumstopfen + Blind und vergraben Vias

Wichtige Materialeigenschaften

Rogers RO4350B Hochfrequenzmaterial (für HF-/Mikrowellen-Signalschichten):

Dielektrizitätskonstante (Dk): 3.48 ± 0.05 @ 10 GHz
Dissipationsfaktor (Df): 0.0037 @ 10 GHz
Z-Achsen-Wärmeausdehnungskoeffizient (CTE): 32 ppm/° C.
Entflammbarkeitsbewertung: UL 94 V-0
Wärmeleitfähigkeit: 0.69 W/(m · k)

TU872 Hochgeschwindigkeits-Digitalmaterial (für digitale Hochgeschwindigkeitssignalschichten):

Dielektrizitätskonstante (Dk): < 3.5 @ 10 GHz
Dissipationsfaktor (Df): ~0,009 @ 10 GHz
Hohe Glasübergangstemperatur (Tg) mit ausgezeichneter thermischer Stabilität und CAF-Beständigkeit

Entwurfsrichtlinien

Hybride Stack-up-Architektur

Diese 6-Lagen-Leiterplatte verwendet einen Hybridaufbau mit TU872- und RO4350B-Materialien. Das Kerndesignprinzip positioniertRO4350B auf Außenschichten oder bestimmten Signalschichten, die eine Hochfrequenz-HF-Signalübertragung erfordern, währendTU872 bedient die Schichten der Hochgeschwindigkeits-Digitalsignalverarbeitung. Diese strategische Materialzuordnung ermöglicht es einer einzigen Leiterplatte, sowohl HF-Signale im GHz-Bereich als auch digitale Hochgeschwindigkeitslogiksignale zu verarbeiten, Dadurch werden die Leistungseinbußen beseitigt, die mit Lösungen aus nur einem Material verbunden sind.

Blindes und begrabenes Via-Design

Blind Vias verbinden Außenlagen mit Innenlagen, ohne die gesamte Platinendicke zu durchdringen. Vergrabene Durchkontaktierungen liegen vollständig innerhalb der Platine, von beiden Außenflächen aus unsichtbar. Diese 6-Lagen-Leiterplatte nutzt Blind- und Buried-Via-Technologie, um eine Routing-Dichte auf HDI-Niveau zu erreichen.

Pro IPC-6012E, Mehrschichtplatten mit Blind- und Buried-Vias müssen strenge Beschichtungs- und Füllanforderungen erfüllen. Der 0.20 Der minimale Lochdurchmesser von mm sorgt für ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Fertigungsausbeute und hoher Routing-Fähigkeit. In einer 6-Lagen-Platte, Blind Vias von der Außenschicht zu den Innenschichten erfordern eine präzise Tiefenkontrolle – sie müssen bis zur Ziel-Innenschicht vordringen, ohne die Schaltkreise der Innenschicht zu beschädigen, unter Beibehaltung einer ausreichenden Anschlussfläche.

Impedanzkontrolldesign

Die charakteristische Impedanz von Signalübertragungsleitungen folgt dieser Formel (Mikrostreifenstruktur):

$Z_{0} = \frac{87}{\sqrt{e_{R} + 1.41}} \ln (\frac{5.98 H}{0.8 w + T})$

Wo $e_{R}$ ist die dielektrische Konstante, $H$ ist die dielektrische Dicke, $w$ ist die Spurbreite, Und $T$ ist die Kupferdicke. Die enge Dk-Toleranz des RO4350B von ±0,05 gewährleistet eine minimale Abweichung zwischen entworfenen und hergestellten Impedanzwerten. Diese Präzision erweist sich als entscheidend für die genaue 50-Ω-Single-Ended- oder 100-Ω-Differenzimpedanzsteuerung in optischen Kommunikationsgeräten.

Funktionsprinzipien

Prinzipien der Signalübertragung

Bei hohen Frequenzen, PCB-Signalübertragungsleitungen fungieren alsverteilte Parameterübertragungsleitungen. Die Dielektrizitätskonstante (Dk) des Substratmaterials bestimmt die Signalausbreitungsgeschwindigkeit:

$v = \frac{C}{\sqrt{e_{e F F}}}$

Wo $C$ ist die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum ( $3 \times 10^{8}$ 3×108 m/s) Und $e_{e F F}$ ist die effektive Dielektrizitätskonstante. Der niedrige Dk-Wert von RO4350B (3.48) ermöglicht eine Signalausbreitung bei ca 54% der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum – deutlich schneller als herkömmliche FR-4-Materialien (Dk ≈ 4.2-4.8).

Verlustmechanismen

Der Gesamtsignalverlust in PCB-Übertragungsleitungen besteht ausLeiterverlust Unddielektrischer Verlust. Der dielektrische Verlust korreliert direkt mit dem Verlustfaktor des Materials (Df):

$A_{D} = \frac{P F}{v} \cdot bräunen D$

Wo $F$ ist Signalfrequenz und $bräunen D$ ist Df. RO4350Bs Df von gerade 0.0037 bei 10 GHz ergibt einen extrem geringen dielektrischen Verlust pro Längeneinheit. Diese Eigenschaft erweist sich als wesentlich für optische Kommunikationssignale, die bei Frequenzen darüber betrieben werden 10 GHz.

Blind und vergraben über elektrische Verbindungen

Blind- und Buried-Vias stellen vertikale Verbindungen zwischen bestimmten Schichten innerhalb des 6-schichtigen PCB-Aufbaus her. Im Vergleich zu Durchgangslöchern, Sie reduzieren parasitäre Kapazitäts- und Induktivitätseffekte, die die Integrität von Hochgeschwindigkeitssignalen beeinträchtigen, erheblich. Diese Reduzierung parasitärer Effekte hat einen entscheidenden Einfluss auf die Aufrechterhaltung der Signalintegrität für Hochgeschwindigkeits-Digital- und HF-Signale.

Herstellungsprozess

Hybrid-Laminat-Vorbereitung

Der Hybridaufbau aus TU872 und RO4350B stellt die zentrale Herausforderung bei der Herstellung dieses Produkts dar. Diese beiden Materialien haben unterschiedliche CTE-Eigenschaften – RO4350B weist einen Z-Achsen-CTE von auf 32 ppm/° C., während TU872 als modifiziertes Epoxidsystem unterschiedliche thermomechanische Eigenschaften aufweist. UGPCB erreicht durch eine präzise Steuerung der Laminierungsparameter eine zuverlässige Hybridschnittstellenbindung und -festigkeit (Temperaturprofil, Druckprofil, und Rampenrate).

Blind und begraben durch Fabrikation

Über Formation begraben: Die Innenschichtkerne werden vor dem Laminieren gebohrt und verkupfert, Kapselung der vergrabenen Durchkontaktierungen innerhalb der Platine
Blind Via-Formation: Nach dem Laminieren, Das Bohren mit kontrollierter Tiefe von der Außenschicht zielt mit präziser Tiefenkontrolle auf die angegebene Innenschicht

Vakuumstopfprozess

Gemäß IPC-4761 Design Guide for Protection of PCB Via Structures, Vakuum-Verstopfungen fallen unter den Via-Schutztyp VI (Komplett ausfüllen und abdecken) oder Typ VII (vollständige Füllung) Kategorien. Wichtige Prozessparameter:

Prozessfluss: Bohren → Desmear →Vakuumstopfen → Aushärten → Schleifen
Plug-Füllrate: ≥ 85% (gemäß IPC-6012-Anforderungen)
Die Vakuumumgebung verhindert Luftblasen aus den Durchgangslöchern, Gewährleistung einer vollständigen Harzfüllung von Blind- und Buried-Vias

Oberflächenbeschaffung (ZUSTIMMEN)

Elektrololes Nickel/Immersion Gold (ZUSTIMMEN, 2U” Golddicke) Die Oberflächenbeschaffenheit entspricht den IPC-4552-Spezifikationen:

Chemische Nickelschicht: 3-6 μm
Immersionsgoldschicht: ≥ 0.05 μm (2U” ≈ 0.05 μm)
ENIG bietet eine flache lötbare Oberfläche, ausgezeichnete Lötbarkeit, und lange Haltbarkeit

Leistungseigenschaften

Signalintegrität (UND) Vorteile

Niedriger Einfügungsverlust: Der niedrige Df des RO4350B (0.0037@10 GHz) minimiert den Energieverlust hochfrequenter Signale während der Übertragung
Geringe Variation der Dielektrizitätskonstante: Eine Dk-Toleranz von nur ±0,05 sorgt für Impedanzkonsistenz
Stabile elektrische Leistung: TU872 behält seine elektrischen Eigenschaften bei unterschiedlichen Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen bei

Wärmemanagementleistung

1.8 Die Plattendicke von mm sorgt für eine hervorragende thermische Masse und mechanische Festigkeit
RO4350B Wärmeleitfähigkeit von 0.69 W/(m · k) leitet Wärme effektiv ab
Die hohe Tg von TU872 gewährleistet Dimensionsstabilität bei erhöhten Temperaturen

Zuverlässigkeit

Vakuumstopfen sorgt für hohlraumfreie Blind- und Buried-Vias, Treffen der Klasse IPC-6012 2/3 Anforderungen
Uniform 35 Die Kupferdicke im Mikrometerbereich über alle vier Schichten gewährleistet Stromtragfähigkeit und Wärmeableitung
UL 94 V-0 Brennbarkeitsklasse – Flamme erlischt im Inneren 10 Sekunden nach dem Entfernen

Anwendungsszenarien

Bodenempfangsgeräte

Dies stellt die darprimäre Zielanwendung für dieses Produkt. Bodenempfangsgeräte müssen gleichzeitig hochfrequente HF-Signale von Satelliten oder Mikrowellenverbindungen verarbeiten (Erfordert RO4350B-Material) und Basisband-Digitalsignalverarbeitung (erfordert TU872-Material). Diese 6-Schicht Hybrid-Leiterplatte geht genau auf diese doppelte Anforderung ein.

6-Schicht Lichtwellenkommunikation PCB Satelliten-Bodenempfang

Optische Kommunikationssysteme

Übertragungsgeräte für Glasfasernetzwerke
Optische Transceiver
Optische Verstärker

Digitale Hochgeschwindigkeitskommunikation

5G-Kommunikations-Basisstation-RF-Frontends
Hochgeschwindigkeits-Datenvermittlungsgeräte
Prüf- und Messgeräte

Warum wählen Sie UGPCB??

Ausgereifte Hybrid-Laminierungstechnologie: Umfangreiche Produktionserfahrung mit TU872+RO4350B-Hybridaufbauten mit kontrollierbarer Ausbeute
Erweiterte Blind- und Buried-Via-Fähigkeit: 0.20 Der minimale Lochdurchmesser von mm mit Vakuumverschluss erfüllt die HDI-Verbindungsanforderungen
End-to-End-Qualitätskontrolle: Umfassendes Qualitätsmanagement vom Materialeingang bis zum Versand des fertigen Produkts, streng nach IPC-6012E-Standards
Schnelle Antwort: Ein professionelles Ingenieurteam stellt DFM bereit (Design für die Herstellung) Überprüfungsunterstützung

Anfrageleitfaden

Um Proben zu erhalten, Mengenpreise, oder technischer Support für das Lightwave Communications PCB Board, Bitte angeben:

Gerber-Dateien (einschließlich Stapeldetails)
Stücklistenliste (wenn PCBA-Dienste erforderlich sind)
Besondere Leistungsanforderungen (Impedanzwerte, Testspezifikationen, usw.)

Das Team von UGPCB wird Ihnen eine professionelle technische Bewertung und ein Angebot liefern 24 Std..

Datenquellendeklaration

Die in diesem Dokument zitierten technischen Daten und Standards stammen aus den folgenden maßgeblichen Quellen:

Rogers Corporation – RO4350B™ Laminat-Datenblatt
IPC (Verband zur Verbindung der Elektronikindustrie) – IPC-6012E Qualifikations- und Leistungsspezifikation für starre Leiterplatten; IPC-4761 Design-Leitfaden zum Schutz von Leiterplatten-Via-Strukturen; IPC-4552 Leistungsspezifikation für chemisches Nickel/Immersionsgold (ZUSTIMMEN) Beschichtung für Leiterplatten
UL (Underwriters Laboratories) – UL 94 Norm für Tests zur Entflammbarkeit von Kunststoffmaterialien für Teile in Geräten und Geräten
Taiyo Tech (TUC) – Technische Daten zum Hochgeschwindigkeitsmaterial TU-872 SLK