Diseño de PCB de alta velocidad

Desafíos básicos y valor técnico del diseño de PCB de alta velocidad

En campos como 5G Communications, Servidores AI, informática de alta velocidad, y conducción autónoma, El diseño de PCB de alta velocidad es la tecnología central que garantiza la integridad de la señal (Y), integridad del poder (PI), y compatibilidad electromagnética (CEM). Los desafíos técnicos clave incluyen:

Pérdida de señal de ultra alta velocidad: Efecto de la piel, pérdida dieléctrica, y discontinuidad de impedancia a las tasas de arriba 28 GBPS.
Sincronización de tiempo: Tolerancia a igualar la longitud para señales diferenciales multicanal ≤5 mil (0.127 milímetros).
Supresión de ruido de alimentación: Ripe de alimentación ≤30 mV en condiciones de carga completa (@100 MHz).
3D Interferencia electromagnética: Supresión de diafonía >40 DB a frecuencias de GHz.

UGPCB aprovecha el co-diseño de enlace completo y las simulaciones de múltiples físicas para ayudar a los clientes a lograr métricas críticas como 56 Pérdida de señal GBPS PAM4 ≤3 dB/pulgada, margen del diagrama de los ojos ≥20%, e impedancia de avión <1 mΩ, Proporcionar soporte de capa física intransigente para sistemas de alta velocidad.

Matriz de capacidad profesional: Tecnología de pila completa de la teoría a la producción

1. Selección de material de alta frecuencia y arquitectura de pila

Biblioteca de material dieléctrico: Incluye megtron6, Taquyon100g, y Isola FR408HR, con valores DK de 2.8–3.8 y DF ≤0.002 (@10 GHz).
Diseño de apilamiento híbrido: Soporte 20+ Estructuras de retroceso de capas con control de longitud de trozo <8 mil.
Optimización de papel de cobre: Combina HVLP (Cobre de perfil ultra bajo) con tratamiento superficial para la rugosidad <0.3 μm.

2. Control de impedancia de precisión y estrategias de enrutamiento

Diseño de impedancia de modo múltiple: Uniforme 50 Oh, diferencial 100 Oh, y guía de ondas coplanar 75 Ω con ± 5% de tolerancia.
Optimización de topología: Cadence Sigrity Ruting Auto-Ruting for Fly-by/Daisy Chain Topology Switching.
A través de la optimización: La compensación dinámica contra el tamaño de la persona garantiza a través de la fluctuación de impedancia ≤3%.

3. Mejora de la integridad de la señal

Pre-énfasis e igualación: Preimula los parámetros CTLE/DFE para compensar la pérdida de canal.
Soluciones de integridad de potencia: MLCC + Diseño de matriz del condensador de desacoplamiento con impedancia objetivo (Ztarget) <0.1 Oh (@100 MHz - 5 GHz).
3D Arquitectura de blindaje: Tierra a través de matrices con blindaje localizado para aislamiento >60 DB @28 GHz.

4. Aseguramiento del proceso de fabricación avanzada

Imágenes directas láser (LDI): Tolerancia de ancho de línea ± 8%, ancho de línea mínimo/espaciado 40 μm.
Pulse de placas a través de relleno: A través de uniformidad de espesor >95%, tasa de vacío <5%.
Limpieza de plasma: Roughitud de la pared del agujero de alta frecuencia RA <1 μm, asegurando 56 Transmisión de señal GBPS.

Sistema de soporte técnico de procesamiento completo

Fase de verificación de diseño de PCB

Co-simulación multifísica: Ansys HFSS + Siwave + Q3D con error de precisión <3%.
Análisis de acoplamiento-mecánico térmico: FLOTHERM® valida el diseño del disipador de calor y la deformación de PCB (<0.1%).
Reflectometría de dominio de tiempo (TDR): Prueba de continuidad de impedancia con resolución de ± 1 Ω.

Control de procesos de fabricación de PCB

Control de profundidad de retroceso: Mecánico + perforación láser con precisión de trozo ± 2 mil.
Sistema de alineación de capas: Precisión de alineación de rayos X ± 15 μm, asegurando >98% rendir para 24+ Tableros HDI de capa.
AOI + Inspección de las TIC: Tasa de detección de defectos abiertos/cortos >99.99%.

Prueba y certificación

56 Pruebas de GBPS BER: Tasa de error de bits bertscope <1E-12.
Prueba de previación de EMI: 10Prueba de radiación de la cámara M (30 MHz - 40 GHz).
Certificaciones estándar de la industria: Clase IPC-6012 3, ISO-26262 (ASIL-D) certificación automotriz.

Escenarios de aplicación típicos

Servidores AI: Tableros de interconexión de NVSwitch que admiten 72 canales 112 Señalización de GBPS PAM4.
5G estaciones base: Mainboards AAU de onda milimétrica que operan a 24.25–52.6 GHz.
Controladores de dominio de conducción autónoma: 16-PCB automotrices de capa que cumple con AEC-Q200 Grado 2.
Módulos ópticos de alta velocidad: 800G PCBS OSFP que integran TIA/Driver Bare-Die Packaging.

Modelos de servicio y soporte técnico

Kit de diseño de alta velocidad (Hsdk): Los kits estandarizados incluyen plantillas de apilamiento, reglas de diseño, y modelos de simulación.
48-Prototipos rápidos de hora: 12-Tableros de alta velocidad de capa entregados dentro 72 horas, con informes de prueba de sonda voladora.
Servicios de análisis de fallas: TDR Localización de fallas, análisis de la sección transversal, y análisis térmico material (TGA/DSC).
Soporte de certificación: Guía de proceso completo para UL, CE, y certificaciones de la FCC.

De 56 GBPS para 224 GBPS

Con más de una década de experiencia en diseño de PCB, 300+ Proyectos PCB de alta velocidad exitosos, UGPCB crea un foso técnico integral para sus sistemas digitales.

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