การออกแบบ PCB ความเร็วสูง

ความท้าทายหลักและมูลค่าทางเทคนิคของการออกแบบ PCB ความเร็วสูง

ในสาขาต่าง ๆ เช่นการสื่อสาร 5G, เซิร์ฟเวอร์ AI, คอมพิวเตอร์ความเร็วสูง, และการขับขี่แบบอิสระ, การออกแบบ PCB ความเร็วสูงเป็นเทคโนโลยีหลักที่ทำให้เกิดความสมบูรณ์ของสัญญาณ (และ), ความสมบูรณ์ของพลังงาน (PI), และความเข้ากันได้ของแม่เหล็กไฟฟ้า (EMC). ความท้าทายทางเทคนิคที่สำคัญ ได้แก่:

การสูญเสียสัญญาณความเร็วสูงเป็นพิเศษ: ผลกระทบต่อผิวหนัง, การสูญเสียอิเล็กทริก, และความไม่ต่อเนื่องของอิมพีแดนซ์ในอัตราข้างต้น 28 Gbps.
การซิงโครไนซ์เวลา: ความทนทานต่อการจับคู่ความยาวสำหรับสัญญาณต่างกันหลายช่อง≤5ล้าน (0.127 มม).
การปราบปรามเสียงรบกวน: ระลอกคลื่นไฟฟ้า≤30 mV ภายใต้เงื่อนไขการโหลดเต็มรูปแบบ (@100 MHz).
3d สัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้า: การปราบปราม crosstalk >40 db ที่ความถี่ GHz.

UGPCB ใช้ประโยชน์จากการออกแบบร่วมกันแบบเต็มรูปแบบและการจำลองแบบหลายฟิสิกส์เพื่อช่วยให้ลูกค้าบรรลุการวัดที่สำคัญเช่น 56 GBPS PAM4 การสูญเสียสัญญาณ≤3 dB/นิ้ว, ระยะขอบแผนภาพตา≥20%, และความต้านทานระนาบพื้นดิน <1 MΩ, ให้การสนับสนุนเลเยอร์ทางกายภาพที่ไม่ยอมแพ้สำหรับระบบความเร็วสูง.

เมทริกซ์ความสามารถระดับมืออาชีพ: เทคโนโลยีเต็มซ้อนจากทฤษฎีสู่การผลิต

1. การเลือกวัสดุความถี่สูงและสถาปัตยกรรม stackup

ห้องสมุดวัสดุอิเล็กทริก: รวม megtron6, Tachyon100g, และ Isola FR408HR, ด้วยค่า DK ที่ 2.8–3.8 และ DF ≤0.002 (@10 GHz).
การออกแบบสแต็คไฮบริด: การสนับสนุน 20+ โครงสร้างการเจาะหลังชั้นพร้อมการควบคุมความยาวของต้นขั้ว <8 MIL.
การเพิ่มประสิทธิภาพฟอยล์ทองแดง: รวม HVLP (ทองแดงโปรไฟล์ต่ำเป็นพิเศษ) ด้วยการรักษาพื้นผิวเพื่อความขรุขระ RA <0.3 μm.

2. การควบคุมความต้านทานและกลยุทธ์การกำหนดเส้นทางที่แม่นยำ

การออกแบบอิมพีแดนซ์หลายโหมด: ปลายทางเดียว 50 โอ้, แตกต่างกัน 100 โอ้, และท่อนำคลื่น coplanar 75 Ωด้วยความอดทน± 5%.
การเพิ่มประสิทธิภาพโทโพโลยี: การเปลี่ยนเส้นทางอัตโนมัติตามจังหวะสำหรับการสลับโทโพโลยีลูกโซ่แบบบิน/เดซี่.
ผ่านการปรับให้เหมาะสม: การชดเชยการปรับขนาดต่อต้านแพดแบบไดนามิกช่วยให้มั่นใจได้ถึงความผันผวนของอิมพีแดนซ์≤3%.

3. การปรับปรุงความสมบูรณ์ของสัญญาณ

ก่อนการเน้นและการทำให้เท่าเทียมกัน: จำลองพารามิเตอร์ CTLE/DFE ล่วงหน้าเพื่อชดเชยการสูญเสียช่องสัญญาณ.
โซลูชั่นความสมบูรณ์ของพลังงาน: MLCC + การออกแบบตัวเก็บประจุตัวเก็บประจุด้วยความต้านทานเป้าหมาย (ztarget) <0.1 โอ้ (@100 MHz - 5 GHz).
3D Shielding Architecture: กราวด์ผ่านอาร์เรย์ที่มีการป้องกันที่แปลเป็นภาษาท้องถิ่นเพื่อแยก >60 db @28 GHz.

4. การประกันกระบวนการผลิตขั้นสูง

การถ่ายภาพโดยตรงด้วยเลเซอร์ (LDI): ความทนทานต่อความกว้างของเส้น± 8%, ความกว้าง/ระยะห่างขั้นต่ำของเส้น 40 μm.
การชุบพัลส์ผ่านการเติม: ผ่านความหนาเท่ากัน >95%, อัตราโมฆะ <5%.
การทำความสะอาดพลาสมา: Ra Ra Ra Ra <1 μm, การทำให้มั่นใจ 56 การส่งสัญญาณ GBPS.

ระบบสนับสนุนทางเทคนิคแบบเต็มกระบวนการ

ขั้นตอนการตรวจสอบการออกแบบ PCB

การจำลองร่วมกันหลายฟิสิกส์: Ansys HFSS + ศรีเวฟ + Q3d พร้อมข้อผิดพลาดความแม่นยำ <3%.
การวิเคราะห์การมีเพศสัมพันธ์เชิงกล: Flotherm®ตรวจสอบเค้าโครงฮีทซิงค์และ PCB warpage (<0.1%).
การสะท้อนกลับโดเมนเวลา (TDR): การทดสอบความต่อเนื่องของอิมพีแดนซ์ด้วยความละเอียด± 1 Ω.

การควบคุมกระบวนการผลิต PCB

การควบคุมความลึกการเจาะกลับ: เกี่ยวกับกลไก + การขุดเจาะด้วยเลเซอร์ด้วยความแม่นยำต้นขั้ว± 2 ล้าน.
ระบบจัดตำแหน่งเลเยอร์: ความแม่นยำในการจัดตำแหน่ง X-ray ± 15 μm, การทำให้มั่นใจ >98% ให้ผล 24+ บอร์ด HDI เลเยอร์.
Aoi + การตรวจสอบ ICT: อัตราการตรวจจับข้อบกพร่องแบบเปิด/สั้น >99.99%.

การทดสอบและการรับรอง

56 การทดสอบ GBPS BER: อัตราข้อผิดพลาดบิต bertscope <1E-12.
การทดสอบการปฏิบัติตาม EMI: 10การทดสอบการแผ่รังสีในห้อง (30 MHZ - 40 GHz).
การรับรองมาตรฐานอุตสาหกรรม: คลาส IPC-6012 3, ISO-26262 (asile-d) การรับรองยานยนต์.

สถานการณ์แอปพลิเคชันทั่วไป

เซิร์ฟเวอร์ AI: บอร์ดเชื่อมต่อระหว่างกันของ NVSwitch รองรับ 72 ช่องทาง 112 การส่งสัญญาณ GBPS PAM4.
5สถานีฐาน G: Millimeter-Wave AAU Mainboards ที่ 24.25–52.6 GHz.
ตัวควบคุมโดเมนการขับขี่แบบอิสระ: 16-Layer Automotive PCBs ตามมาตรฐาน AEC-Q200 2.
โมดูลออปติคัลความเร็วสูง: 800G OSFP PCBs รวม TIA/ไดรเวอร์บรรจุภัณฑ์เปล่าตาย.

รูปแบบบริการและการสนับสนุนทางเทคนิค

ชุดออกแบบความเร็วสูง (HSDK): ชุดมาตรฐานรวมถึงเทมเพลต stackup, กฎการออกแบบ, และแบบจำลองการจำลอง.
48-การสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วชั่วโมง: 12-เลเยอร์บอร์ดความเร็วสูงที่จัดส่งภายใน 72 ชั่วโมง, ด้วยรายงานการทดสอบโพรบบิน.
บริการวิเคราะห์ความล้มเหลว: TDR Fault Localization, การวิเคราะห์แบบตัดขวาง, และการวิเคราะห์ความร้อนของวัสดุ (TGA/DSC).
การสนับสนุนการรับรอง: คำแนะนำเต็มกระบวนการสำหรับ UL, CE, และการรับรอง FCC.

จาก 56 Gbps ถึง 224 Gbps

ด้วยประสบการณ์การออกแบบ PCB มานานกว่าทศวรรษ, 300+ โครงการ PCB ความเร็วสูงที่ประสบความสำเร็จ, UGPCB สร้างคูเมืองทางเทคนิคที่ครอบคลุมสำหรับระบบดิจิตอลของคุณ.

ติดต่อทีมผู้เชี่ยวชาญด้านการออกแบบ PCB ของเราตอนนี้เพื่อรับการปรับแต่ง การออกแบบความสมบูรณ์ของสัญญาณสีขาวกระดาษสีขาว และบริการให้คำปรึกษาด้านการจำลองสถานการณ์ฟรี!
อีเมล: sales@ugpcb.com