Печатная плата Lightwave Communications — 6-слойная гибридная плата, скрытая внутри печатной платы

Обзор продукта

Плата Lightwave Communications PCB представляет собой высокопроизводительную 6-слойную гибридную заглушку, скрытую в печатной плате, разработанную UGPCB для оптической связи и высокоскоростной передачи цифровых сигналов.. Этот продукт представляет собой гибридный стек, объединяющийВысокоскоростной цифровой материал TU872 сRogers RO4350B высокочастотный материал. Конструкция сочетает в себе возможности высокоскоростной цифровой обработки сигналов с исключительными характеристиками передачи радиочастотных и микроволновых сигналов.. Эта печатная плата служит идеальным решением для межсоединения наземного приемного оборудования оптической связи., высокоскоростные оптические трансиверы, и RF-модули базовой станции.

The печатная плата промышленность продолжает движение в сторону более высоких частот, более высокие скорости, и большая плотность. Решения из одного материала больше не могут удовлетворить противоречивые требования высокоскоростных цифровых сигналов и аналоговых радиочастотных сигналов.. UGPCB решает эту проблему с помощью гибридной конструкции TU872+RO4350B.. Эта 6-слойная печатная плата обеспечивает оптимальный баланс целостности сигнала., тепловое управление, и стоимость изготовления.

Классификация продуктов

За IPC-6012EКвалификационные и эксплуатационные характеристики жестких печатных плат, этот продукт попадает в следующие категории:

Классификация Измерение	Категория
Тип структуры	Многослойная жесткая печатная плата (6 слои) со слепыми и скрытыми переходами
Система материалов	Гибридный ламинат (высокоскоростной цифровой материал + высокочастотный материал)
Поверхностная отделка	Электролетический никель/погружение золота (СОГЛАШАТЬСЯ), для IPC-4552
Класс надежности	Соответствует классу IPC-6012 2 (электронные продукты для специального обслуживания) и класс 3 (высоконадежные электронные продукты) требования
Рейтинг воспламеняемости	UL 94 В-0
Домен приложения	Оптическая связь / печатная плата телекоммуникационной инфраструктуры

Основные технические характеристики

Параметр	Спецификация
Слои	6 слои
Материал	ТУ872 (высокоскоростные цифровые слои) + РО4350Б (высокочастотные слои)
Толщина доски	1.8 мм
Толщина меди	35/35/35/35 мкм (равномерное распределение по всем слоям)
Наименьший диаметр отверстия	0.20 мм
Обработка поверхности	СОГЛАШАТЬСЯ (2U” толщина золота)
Технические характеристики	Вакуумная пробка + Слепой и похоронен

Ключевые свойства материала

Rogers RO4350B Высокочастотный материал (для слоев радиочастотного/микроволнового сигнала):

• Диэлектрическая проницаемость (Дк): 3.48 ± 0.05 @ 10 ГГц
• Коэффициент рассеяния (Дф): 0.0037 @ 10 ГГц
• Коэффициент теплового расширения по оси Z (КТР): 32 ppm/° C.
• Рейтинг воспламеняемости: UL 94 В-0
• Теплопроводность: 0.69 W/(м · к)

TU872 Высокоскоростной цифровой материал (для высокоскоростных слоев цифровых сигналов):

• Диэлектрическая проницаемость (Дк): < 3.5 @ 10 ГГц
• Коэффициент рассеяния (Дф): ~0,009 @ 10 ГГц
• Высокая температура перехода стекла (Тг) с превосходной термической стабильностью и стойкостью к CAF

Рекомендации по проектированию

Гибридная многоуровневая архитектура

Эта 6-слойная печатная плата использует гибридный стек из материалов TU872 и RO4350B.. Основные положения принципа проектированияRO4350B на внешних слоях или определенных сигнальных уровнях, требующих высокочастотной передачи радиочастотного сигнала, покаTU872 обслуживает уровни высокоскоростной цифровой обработки сигналов.. Такое стратегическое распределение материалов позволяет одной печатной плате обрабатывать как радиочастотные сигналы уровня ГГц, так и высокоскоростные цифровые логические сигналы., устранение компромиссов в производительности, присущих решениям из одного материала.

Слепой и похороненный через замысел

Слепые переходные отверстия соединяют внешние слои с внутренними, не проникая на всю толщину платы.. Скрытые переходные отверстия полностью находятся внутри платы., невидимый с любой внешней поверхности. Эта 6-слойная печатная плата использует скрытую и скрытую технологию для достижения плотности маршрутизации на уровне HDI..

За IPC-6012E, Многослойные доски со глухими и скрытыми переходными отверстиями должны соответствовать строгим требованиям к металлизации и заполнению. The 0.20 Минимальный диаметр отверстия в мм обеспечивает баланс между производительностью производства и возможностью фрезерования высокой плотности.. В 6-слойной плате, Слепые переходные отверстия от внешнего слоя к внутренним требуют точного контроля глубины — они должны проникать в целевой внутренний слой, не повреждая схемы внутреннего слоя., сохраняя при этом достаточную площадь подключения.

Проект управления импедансом

Характеристическое сопротивление линий передачи сигналов соответствует этой формуле (микрополосковая структура):

${З}_0=\frac{87}{\sqrt{{\mathrm{эн}}_{\mathrm{ведущий}}+1.41}}\mathrm{ведущий}\left(\frac{5.98\mathrm{час}}{0.8\mathrm{W.}+Т}\right)$

Где${\mathrm{эн}}_{\mathrm{ведущий}}$ Диэлектрическая постоянная, $\mathrm{час}$ толщина диэлектрика, $\mathrm{W.}$ это ширина трассировки, и$Т$ толщина меди. Жесткий допуск Dk RO4350B ±0,05 обеспечивает минимальное отклонение между расчетными и изготовленными значениями импеданса.. Эта точность имеет решающее значение для точного управления несимметричным сопротивлением 50 Ом или дифференциальным сопротивлением 100 Ом в оборудовании оптической связи..

Принципы работы

Принципы передачи сигналов

На высоких частотах, Линии передачи сигналов печатной платы функционируют каклинии передачи распределенных параметров. Диэлектрическая проницаемость (Дк) материала подложки определяет скорость распространения сигнала:

$\mathrm{V.}=\frac{в}{\sqrt{{\mathrm{эн}}_{\mathrm{эн}жж}}}$​

Где$в$ это скорость света в вакууме ($3\times {10}^8$3×108 м/с) и${\mathrm{эн}}_{\mathrm{эн}жж}$ - эффективная диэлектрическая проницаемость. Низкое значение Dk RO4350B (3.48) обеспечивает распространение сигнала примерно со скоростью 54% скорости света в вакууме — значительно быстрее, чем у обычных материалов FR-4. (Дк ≈ 4.2-4.8).

Механизмы потерь

Суммарные потери сигнала в линиях передачи печатных плат составляютпотери в проводнике иДиэлектрическая потеря. Диэлектрические потери напрямую коррелируют с коэффициентом рассеяния материала. (Дф):

${а}_{\mathrm{дюймовый}}=\frac{пж}{\mathrm{V.}}\cdot \mathrm{загар}\mathrm{дюймовый}$

Где$ж$ частота сигнала и$\mathrm{загар}\mathrm{дюймовый}$ это Df. Df RO4350B составляет всего 0.0037 в 10 ГГц обеспечивает чрезвычайно низкие диэлектрические потери на единицу длины.. Эта характеристика оказывается существенной для сигналов оптической связи, работающих на частотах выше 10 ГГц.

Слепой и похороненный из-за электрических соединений

Слепые и скрытые переходные отверстия создают вертикальные соединения между определенными слоями внутри 6-слойной печатной платы.. По сравнению со сквозными отверстиями, они значительно уменьшают паразитные эффекты емкости и индуктивности, которые ухудшают целостность высокоскоростного сигнала.. Такое снижение паразитных эффектов оказывает решающее влияние на поддержание целостности высокоскоростных цифровых и радиочастотных сигналов..

Производственный процесс

Подготовка гибридного ламината

Гибридный стек TU872 и RO4350B представляет собой основную задачу производства этого продукта.. Эти два материала имеют разные характеристики КТР: RO4350B демонстрирует КТР по оси Z 32 ppm/° C., в то время как TU872 как модифицированная эпоксидная система имеет другие термомеханические свойства.. UGPCB обеспечивает надежное соединение и прочность гибридного интерфейса за счет точного контроля параметров ламинирования. (температурный профиль, профиль давления, и скорость нарастания).

Ослепленный и похороненный посредством фальсификации

• Похоронен в формации: Сердечники внутреннего слоя подвергаются сверлению и меднению перед ламинированием., инкапсуляция скрытых переходных отверстий внутри платы
• Слепой через формирование: После ламинирования, сверление с контролируемой глубиной из внешнего слоя нацелено на указанный внутренний слой с точным контролем глубины

Процесс вакуумной закупорки

Согласно руководству по проектированию IPC-4761 для защиты печатной платы через конструкции, вакуумная заглушка подпадает под категорию защиты VI. (полное заполнение и покрытие) или Тип VII (полное заполнение) категории. Ключевые параметры процесса:

• Ход процесса: Бурение → Очистка →Вакуумная пробка → Отверждение → Шлифование
• Скорость заполнения пробки: ≥ 85% (согласно требованиям IPC-6012)
• Вакуумная среда устраняет пузырьки воздуха из сквозных отверстий., обеспечение полного заполнения слепых и скрытых переходных отверстий смолой

Поверхностная отделка (СОГЛАШАТЬСЯ)

Электролетический никель/погружение золота (СОГЛАШАТЬСЯ, 2U” толщина золота) обработка поверхности соответствует спецификациям IPC-4552:

• Химический никелевый слой: 3-6 мкм
• Иммерсионный золотой слой: ≥ 0.05 мкм (2U” ≈ 0.05 мкм)
• ENIG обеспечивает плоскую паяемую поверхность, отличная паяемость, и длительный срок хранения

Характеристики производительности

Целостность сигнала (И) Преимущества

• Низкая потеря вставки: Низкий Df RO4350B (0.0037@10 ГГц) минимизирует потери энергии высокочастотного сигнала при передаче
• Низкое изменение диэлектрической постоянной: Допуск Dk всего ±0,05 обеспечивает постоянство импеданса.
• Стабильные электрические характеристики: TU872 сохраняет электрические свойства в различных условиях температуры и влажности.

Производительность терморегулирования

• 1.8 Толщина плиты в мм обеспечивает превосходную термическую массу и механическую прочность.
• RO4350B теплопроводность 0.69 W/(м · к) эффективно рассеивает тепло
• Высокая Tg TU872 обеспечивает стабильность размеров при повышенных температурах.

Надежность

• Вакуумная закупорка обеспечивает отсутствие пустот в глухих и скрытых переходных отверстиях., соответствие классу IPC-6012 2/3 требования
• Униформа 35 Толщина меди во всех четырех слоях микрона обеспечивает токонесущую способность и рассеивание тепла.
• UL 94 В-0 Класс воспламеняемости – пламя гаснет внутри 10 секунд после удаления

Сценарии приложения

Наземное приемное оборудование

Это представляет собойосновное целевое приложение для этого продукта. Наземное приемное оборудование должно одновременно обрабатывать высокочастотные радиочастотные сигналы со спутников или радиорелейных линий связи. (требуется материал RO4350B) и обработка цифровых сигналов основной полосы частот (требуется материал TU872). Это 6-слойный гибридная печатная плата точно соответствует этому двойному требованию.

Оптические системы связи

• Оборудование для передачи волоконно-оптических сетей
• Оптические приемопередатчики
• Оптические усилители

Высокоскоростная цифровая связь

• 5Базовая станция связи G, радиочастотные интерфейсы
• Оборудование высокоскоростной коммутации данных
• Приборы для испытаний и измерений

Почему выбирают UGPCB?

1. Продуманная технология гибридного ламинирования: Обширный опыт производства гибридных комплексов TU872+RO4350B с контролируемой производительностью.
2. Расширенный режим «Слепой и похороненный с помощью возможностей»: 0.20 Минимальный диаметр отверстия в мм с вакуумной заглушкой соответствует требованиям к межсоединениям HDI
3. Сквозной контроль качества: Полный цикл управления качеством от приемки материалов до отгрузки готовой продукции, строго по стандартам IPC-6012E
4. Быстрое реагирование: Профессиональная команда инженеров обеспечивает DFM (Дизайн для производства) обзор поддержки

Руководство по запросу

Для получения образцов, оптовые цены, или техническая поддержка печатной платы Lightwave Communications, пожалуйста, предоставьте:

• Гербер-файлы (включая детали стека)
• список спецификаций (если требуются услуги PCBA)
• Особые требования к производительности (значения импеданса, спецификации испытаний, и т. д.)

Команда UGPCB проведет профессиональную техническую оценку и предложение в течение 24 часы.

Декларация источника данных

Технические данные и стандарты, приведенные в этом документе, взяты из следующих авторитетных источников.:

1. Роджерс Корпорейшн – Технический паспорт ламината RO4350B™
2. МПК (Ассоциация, объединяющая электронную промышленность) – МПК-6012Е Квалификационные и эксплуатационные характеристики жестких печатных плат; МПК-4761 Руководство по проектированию защиты печатной платы с помощью конструкций; МПК-4552 Технические характеристики для химического никеля/иммерсионного золота (СОГЛАШАТЬСЯ) Покрытие печатных плат
3. UL (Андеррайтеры лаборатории) – УЛ 94 Стандарт на испытания на воспламеняемость пластмассовых материалов для деталей устройств и приборов
4. Тайё Тех (ТУК) – Технические характеристики высокоскоростного самолета Ту-872 СЛК