Пионеры промышленной революции

Печатные платы / Высокоскоростные и ВЧ

Производство высокоскоростных и высокочастотных печатных плат

Сначала — требования к сигналу. Затем — производственная реализуемость.

Для высокоскоростных цифровых и высокочастотных ВЧ-плат недостаточно одного лишь хорошо отлаженного производственного процесса. Свойства материалов, геометрия структуры слоёв (стека), допуски по импедансу и конструкция переходных отверстий — всё это определяет, можно ли изготавливать плату стабильно и экономически оправданно.

AUSPI предлагает OEM- и EMS-заказчикам решения по производству печатных плат для высокоскоростных многослойных и ВЧ/СВЧ-применений. Мы помогаем оценить указанные материалы, технологические требования и реализуемость перехода от прототипа к серийному производству с учётом имеющихся производственных возможностей — чтобы обсуждение начиналось с вашего проекта, а не с преувеличенного списка максимальных характеристик.

Высокоскоростные цифровые печатные платы

Для ответственных цифровых соединений, где важна целостность сигнала.

Высокоскоростные цифровые платы применяются там, где ключевым требованием является целостность сигнала: в серверном оборудовании, системах ИИ/PCIe, высокоскоростных объединительных платах и автоматизированном испытательном оборудовании (ATE). При обсуждении производства таких плат основное внимание обычно уделяется диэлектрическим потерям, стабильности импеданса, трассировке тонкими проводниками, конструкции переходных отверстий и требованиям к обратному сверлению.

Области применения в нашем портфеле печатных плат

Высокоскоростные объединительные платы

Многослойные межсоединения с особыми требованиями к трассировке и переходным отверстиям.

Платы для ИИ и PCIe

Цифровые соединения высокой плотности, где важен выбор материала и импеданса.

Серверные платы

Сложные межсоединения и требования к структуре слоёв.

Коммутационные платы

Компактное распределение сигналов и плотная трассировка.

Нагрузочные платы (load board) для ATE

Специализированные межсоединения для автоматизированного испытательного оборудования.

Возможности производства высокоскоростных печатных плат

Приведённые ниже данные соответствуют таблице возможностей AUSPI по высокоскоростным печатным платам. Инженерные образцы и серийное производство указаны раздельно, чтобы предел для инженерных образцов не воспринимался как стандартная характеристика массового производства.

ПараметрИнженерные образцыСерийное производство

Максимальное число слоёв

62 слоя42 слоя

Мин. ширина/зазор проводников, внутренние слои

2.0/2.5 mil2.5/2.5 mil

Мин. ширина/зазор проводников, наружные слои

3.0/3.0 mil3.0/3.0 mil

Допуск контролируемого импеданса

±5%±7% внутренние / ±8% наружные

Мин. диаметр механического сверления

0.15 мм0.20 мм

Остаточный отросток (stub) после обратного сверления

2–6 mil2–8 mil

Эти значения — отдельные предельные параметры из справочной таблицы по высокоскоростным печатным платам; они не гарантируют, что все их можно совместить в одной структуре слоёв. Возможности зависят от выбора ламината, толщины платы, толщины меди, размеров, проектных норм, производственной площадки и квалификации. Возможности по ВЧ-платам следует оценивать отдельно, а не выводить из этой таблицы.

Материалы с низкими потерями: как выбрать подходящий вариант

Справочник AUSPI по высокоскоростным материалам охватывает несколько категорий потерь — от ламинатов со средними и низкими потерями до семейств со сверхнизкими и экстремально низкими потерями.

В справочнике, в частности, представлены:

  • Семейства Panasonic MEGTRON 4/6/7/8
  • EMC EM890 / EM891 / EM896K3
  • Отдельные материалы ITEQ
  • TU-862HF

Подходящий ламинат зависит от электрических требований, предлагаемой структуры слоёв, доступности, технологичности и стоимости программы. Сообщите указанную марку материала или электрические требования — и мы проведём оценку под ваш проект.

Марка с меньшими потерями не всегда является оптимальным коммерческим выбором для каждой печатной платы.

Шкала выбора материалов для высокоскоростных печатных плат

Справочные марки ламинатов по диэлектрическим потерям (Df) и категории скорости передачи данных на диаграмме.

Enhanced Extremely Low Loss(M9 Class) Q-Glass
Df < 0.0006
EM896K3Synamic 10GQNY-P5NY-9999QTU-943HZGallop9Q/10Q
Extremely Low Loss II(Megtron8U) LDK2 Glass
0.0006 ≤ Df< 0.0015
Megtron8UEM896K2EM892K2TU-943SRTU-943HRGallop8QIT-998GSE2Synamic9GN2TerraGreen 400G2NY-P4NY-8888
Extremely Low Loss I(Megtron8N) LDK1 Glass
0.0006 ≤ Df< 0.0015
Megtron8NEM892KTU-943SNTU-943HNIT-998SEIT-998GSEIT-998Synamic9GNTerraGreen 400GNY-P4NNY-8888NGallop8D
Ultra Low Loss II(Megtron7N) LDK1 Glass
0.0015 ≤ Df< 0.003
Megtron7(NE)EM891KEM890KEM-626KTU933+Synamic6NSynamic8GNNY-P3NY-P4IT988GSEMeteorwave3000DS-7409DVNTU-933TU-883SPGallop7D
Ultra Low Loss I(Megtron7) E-Glass
0.0015 ≤ Df< 0.003
Megtron7EM890EM626Synamic8GSynamic8GXLW910GGallop7Meteorwave4000IT-988GIT-988GLNY-6666TU-883CTU-933E
Very Low Loss(Megtron6)
0.003 ≤ Df< 0.006
Megtron6(G)Megtron6(K)Megtron6(NE)Synamic6IT968EM888KEM891EM528EM528KTU883I-Tera MT40NY-6300SLW-900GDS-7409DVGallop 6HFS30G-A
Low Loss(Megtron4)
0.006 ≤ Df< 0.010
TU863+IT170GRA2Megtron4Megtron4SS7439S7439GS7439CIT958GGallop 4HFIT200LKIT150DAIT150GXEM888EM888SEM526TU872LKTU872SLKTU872SLKSPFR408FR408HRNY3170MH180HFHE-679GN4000-13EPDS-7409D(X)NY6200
Mid Loss(TU-862HF)
0.010 ≤ Df< 0.015
TU862HFIT170GTIT170GRA1TU862STU862TTU865TU747HFTU747LKS7038S7040GS7045GH175HFIT150GSEM828GNPG-171IS415R-1577EEM370(D)EM390
224 Gbps
112 Gbps
56 Gbps
25 Gbps
10 Gbps
8 Gbps

Скорость передачи данных

КрасныйМатериалы в процессе сертификацииСинийОсновные продвигаемые материалыПодчёркнутыеМатериалы с сертификацией UL

Высокочастотные ВЧ- и СВЧ-платы

Материалы и особенности производства для ВЧ-применений

У ВЧ/СВЧ-плат иные производственные приоритеты. Электрические характеристики зависят от выбранного диэлектрика, геометрии меди и проводников, структуры слоёв и стабильности размеров на рабочей частоте. Поэтому выбор материала и технологических норм необходимо оценивать в комплексе.

Области применения в нашем портфеле печатных плат

Платы антенн 5G

ВЧ-антенны и структуры распределения сигналов для беспроводной связи.

Платы ВЧ-усилителей мощности для 5G / IoT

ВЧ-платы для усилителей в системах связи.

Платы для спутниковой связи и РЛС с фазированной антенной решёткой

ВЧ- и антенные структуры с повышенными требованиями к диэлектрику и точности размеров.

Платы промышленных радаров

Печатные платы для радарных систем 24 ГГц и 60 ГГц.

Платы автомобильных радаров

Печатные платы для автомобильных радарных систем 24 ГГц и 77 ГГц.

Категории применения описывают охват справочного портфеля; реализуемость, валидация и квалификация для конкретной частоты или изделия должны подтверждаться для каждого проекта.

Справочник материалов для ВЧ- и СВЧ-плат

В перечне высокочастотных материалов для оценки проектов указаны следующие семейства:

Производитель

Rogers

Семейство RO3000Семейство RO4000RO3003RO3006RO4350BRO4003CRT/duroid 5870/5880
Производитель

Arlon

DiCladCuCladIsoCladСерия ADCLTE
Производитель

Taconic

TP-32Серия TLXСерия HT
Производитель

Wangling

F4BF4BMРодственные семейства F4/CT
Производитель

Shengyi

Серия AWS7136HДругие указанные ВЧ-материалы

Доступность материалов, точное обозначение марок, технологические возможности конкретной площадки и статус сертификации требуют подтверждения на этапе расчёта стоимости. Этот перечень не означает, что каждая марка имеется на складе, прошла квалификацию или является взаимозаменяемой.

Что мы проверяем перед расчётом стоимости

Речь идёт об обсуждении инженерной и производственной реализуемости. При необходимости окончательная электрическая проверка или специализированная ВЧ-квалификация должны быть согласованы в технических требованиях проекта, а не подразумеваться на основании общих данных о возможностях.

Соответствие материала и структуры слоёв

Подтверждаем указанный ламинат, конструкцию диэлектрика, доступность материала и технологические ограничения, влияющие на запрошенную структуру слоёв.

Требования к импедансу и элементам топологии

Проверяем целевые значения контролируемого импеданса, нормы ширины/зазора проводников, параметры сверления и переходных отверстий, а также требования к обратному сверлению, если оно применяется.

Прототип или серийное производство

Реализуемость образцов и ожидания по серийному производству оцениваем раздельно. Возможность, доступная только для прототипов, никогда не должна выдаваться за стандартную производственную.

Производственный маршрут и потребности проекта

Согласовываем реализуемость с подходящими производственными ресурсами, объёмами заказа и требованиями к срокам поставки.

Начните с требований вашего проекта

Содержательный расчёт стоимости высокоскоростной или ВЧ-платы начинается с реальных ограничений.

Пришлите нам чертёж печатной платы и данные Gerber/ODB++, предпочтительный ламинат или целевые значения Dk/Df, структуру слоёв, таблицу контролируемого импеданса, рабочую частоту или требования к интерфейсам, размеры платы, количество, а также особые требования к обратному сверлению, испытаниям или квалификации.

Мы рассмотрим требования и обсудим наиболее подходящий производственный маршрут, прежде чем подтвердить, что может быть рассчитано и поставлено.

Часто задаваемые вопросы

Чем высокоскоростная печатная плата отличается от ВЧ-платы?

Высокоскоростные цифровые платы оцениваются с точки зрения целостности сигнала при быстрых фронтах и высоких скоростях передачи данных. Для ВЧ/СВЧ-плат особое значение имеют диэлектрические свойства материала и геометрия линий передачи на рабочей частоте. В некоторых проектах сочетаются требования обоих типов.

Включают ли возможности AUSPI по высокоскоростным платам серийное производство?

Да. В предоставленной таблице возможностей отдельно указаны пределы для инженерных образцов и для массового производства: до 42 слоёв в серийном производстве и до 62 слоёв для образцов. Применимость этих пределов к конкретному проекту подтверждается в ходе инженерной проверки.

Может ли AUSPI оценить проекты с материалами Rogers или другими ВЧ-ламинатами?

В справочнике ВЧ-материалов указаны семейства Rogers, Arlon, Taconic, Wangling и Shengyi. Закупка конкретной марки, пригодность для производства и квалификация должны проверяться для конкретной структуры слоёв и производственного маршрута.

Может ли AUSPI рассмотреть требования к платам для автомобильных радаров 77 ГГц?

Автомобильные радары 24 ГГц / 77 ГГц входят в число применений, указанных в справочном портфеле AUSPI. Реализуемость, конструкция диэлектрика, технологические допуски, испытания и отраслевая квалификация оцениваются отдельно для каждого проекта; упоминание области применения не является общей гарантией характеристик.