แผงวงจรพิมพ์ความเร็วสูง

จำเป็นต้องปฏิบัติตามหลักการควบคุมความยาวที่เท่ากัน (ความคลาดเคลื่อนภายใน ±5 มิล) การจับคู่ความต้านทาน (50Ω/75Ω ทั่วไป) และระยะห่าง 3W (3 เท่าของความกว้างของสายเพื่อป้องกันการรบกวนข้ามช่องสัญญาณ)

ลดการสะท้อนของสัญญาณโดยการต่อตัวต้านทานที่เหมาะสม (แบบอนุกรมที่แหล่งกำเนิดหรือแบบขนานที่ขั้วต่อ) ควบคุมอิมพีแดนซ์ต่อเนื่องของเส้นทาง และหลีกเลี่ยงเส้นทางที่ทำมุมฉาก (การสะท้อนจะเพิ่มขึ้น 30%)

ประกอบด้วยสายสัญญาณสองเส้นที่มีความยาวเท่ากัน ระยะห่างเท่ากัน และมีขั้วตรงข้ามกัน ทำให้มีคุณสมบัติต้านทานการรบกวนสูง และมีอัตราส่วนการปฏิเสธโหมดร่วมเกิน 40dB

กระบวนการนี้ทำให้เกิดความจุไฟฟ้าแฝง (ประมาณ 0.5 pF) และความเหนี่ยวนำแฝง (ประมาณ 1 nH) แนะนำให้ใช้วิธีการเจาะรูด้านหลังเพื่อลดความยาวของส่วนที่เหลืออยู่

โดยทั่วไปจะใช้วัสดุ 4-16 ชั้น โดยชั้นพลังงานและชั้นกราวด์จะเชื่อมต่อกันอย่างใกล้ชิด และความหนาของฉนวนจะถูกควบคุมไว้ที่ 0.1-0.3 มม. เพื่อให้มั่นใจถึงเสถียรภาพของอิมพีแดนซ์

ขึ้นอยู่กับความกว้าง/ระยะห่างของเส้น (เช่น 0.1 มม./0.1 มม.) และความหนาแน่นของการเดินสายในบริเวณ BGA ซึ่งอาจสูงถึง 100-150 เส้น/ตร.ซม.

เพิ่มระยะห่างระหว่างสาย เพิ่มฉนวนสายดิน และหลีกเลี่ยงการวางสายคู่ขนานที่มีความยาวเกิน 100 มิลลิเมตร ซึ่งสามารถลดการรบกวนสัญญาณได้มากกว่า 50%

ช่วยลดการสูญเสียสัญญาณ (ประมาณ 3dB) ประหยัดพื้นที่ และเพิ่มความหนาแน่นของการเดินสายได้ 20%-30%

ใช้เครื่องมืออย่าง SI9000 ในการคำนวณค่าอิมพีแดนซ์เฉพาะตัวโดยพิจารณาจากค่าคงที่ไดอิเล็กตริก (FR4 ประมาณ 4.4) ความกว้างของเส้น และความหนาของไดอิเล็กตริก

ควรใช้ชั้นฉนวนที่มีความหนาอย่างน้อย 0.1 มม. และหลีกเลี่ยงการเดินสายผ่านบริเวณที่แบ่งไว้เมื่อทำการแบ่งชั้นกำลังไฟฟ้า

วัสดุความถี่สูง เช่น Rogers 4350B (Dk=3.66, Df=0.004) และ Isola FR408HR (Dk=3.8, Df=0.007)

ค่าคงที่ไดอิเล็กตริกต่ำ (Dk) ช่วยลดความล่าช้าในการส่งสัญญาณ และค่าแทนเจนต์การสูญเสียไดอิเล็กตริกต่ำ (Df) ช่วยลดการลดทอนของสัญญาณ (ลดการสูญเสียลง 0.5 dB ต่อ 10 GHz)

โดยทั่วไปแล้ว ค่า Tg ≥ 150℃ เป็นสิ่งจำเป็น และสำหรับบัดกรีไร้สารตะกั่ว ค่า Tg ≥ 170℃ เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้มั่นใจถึงเสถียรภาพทางมิติที่อุณหภูมิสูง

การดูดซับน้ำจะทำให้ค่า Dk เพิ่มขึ้น (ประมาณ 5%) ส่งผลให้ความล่าช้าในการส่งสัญญาณเพิ่มขึ้น ควรเลือกใช้วัสดุที่มีอัตราการดูดซับน้ำ

ควรเลือกวัสดุที่มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน (CTE) ใกล้เคียงกับค่าของชิป (ประมาณ 6-10 ppm/℃) เพื่อป้องกันการแตกร้าวของข้อต่อบัดกรีที่เกิดจากความเครียดทางความร้อน

สำหรับการใช้งานความถี่สูง ควรเลือกแผ่นฟอยล์ทองแดง RTF (reverse treated) ที่มีความหยาบผิว Ra

ต้องเป็นไปตามมาตรฐาน UL94 V-0 เพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยจากอัคคีภัย

เมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลงไป ±20℃ ความผันผวนของค่า Dk จะน้อยกว่า 2% เพื่อให้มั่นใจได้ว่าการส่งสัญญาณมีความเสถียร

วัสดุที่มีการสูญเสียต่ำมักมีราคาสูง ควรเลือกวัสดุที่เหมาะสมตามความถี่ของสัญญาณ (เช่น FR4 ที่ได้รับการปรับปรุงสำหรับความถี่ต่ำกว่า 10GHz)

วัสดุนี้ต้องทนต่อสารเคมีต่างๆ เช่น สารกัดกร่อนและน้ำยาประสาน โดยมีอัตราการกัดกร่อน

กระบวนการเจาะ→การชุบ→การถ่ายโอนลวดลาย→การกัด→หน้ากากบัดกรี→การปรับสภาพพื้นผิว (เช่น การชุบทองแบบจุ่ม, OSP) ด้วยการควบคุมความแม่นยำ ±0.05 มม.

ชั้นสัญญาณต้องมีความหนา ≥18 ไมโครเมตร และชั้นกำลังไฟฟ้าต้องมีความหนา ≥35 ไมโครเมตร เพื่อให้มั่นใจถึงความสามารถในการนำกระแสไฟฟ้าและความสมบูรณ์ของสัญญาณ

ใช้เทคโนโลยีการสร้างภาพโดยตรงด้วยเลเซอร์ (LDI) โดยมีค่าความคลาดเคลื่อนของความกว้างเส้น ±0.02 มม. และปัจจัยการกัดเซาะ ≥3

ความหนาของชั้นเคลือบป้องกันการบัดกรีอยู่ที่ 0.02-0.05 มม. ความหนาที่มากเกินไปจะส่งผลต่อค่าความต้านทาน แนะนำให้เปิดช่องสำหรับสายสัญญาณหลัก

สำหรับสัญญาณความถี่สูง ควรเลือกการเคลือบพื้นผิวด้วยทองคำแบบจุ่ม (ชั้น Au หนา 0.05-0.1 μm) หรือเงิน โดยให้มีความต้านทานการสัมผัส

อุณหภูมิสูงสุดของการบัดกรีแบบรีโฟลว์อยู่ที่ 245-255℃ และระยะเวลาในเฟสของเหลวอยู่ที่ 60-90 วินาที เพื่อให้แน่ใจว่าความหนาของชั้น IMC ของรอยบัดกรีอยู่ที่ 1-3 μm

ความแม่นยำในการจัดวางชิ้นส่วน 0201 คือ ±0.05 มม. และการเยื้องศูนย์ของขาอุปกรณ์ QFP คือ

ใช้สารทำความสะอาดที่มีส่วนผสมของน้ำหรือกึ่งน้ำที่มีสารตกค้างของไอออนน้อยกว่า 1.5 ไมโครกรัม/ตารางเซนติเมตร เพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพทางไฟฟ้า

ใช้การกัดหรือการตัดแผงด้วยเลเซอร์ที่มีความเค้นตกค้าง

อบที่อุณหภูมิ 120℃ เป็นเวลา 2-4 ชั่วโมง เพื่อกำจัดความชื้นออกจากแผงวงจรและป้องกันไม่ให้แผงวงจรระเบิดระหว่างการบัดกรี

ใช้เครื่องวิเคราะห์เครือข่าย (เช่น Keysight N5244B) โดยตั้งค่าช่วงความถี่ทดสอบที่ 1-40GHz และค่าความคลาดเคลื่อน ±5%

การทดสอบแผนภาพดวงตา (ความสูงของดวงตา ≥80%, ความกว้างของดวงตา ≥70%), การทดสอบพารามิเตอร์ S (S11 -3dB)

ตรวจจับช่องว่างภายในข้อต่อบัดกรี BGA (อัตราส่วนช่องว่าง

สามารถตรวจจับการลัดวงจร วงจรเปิด การคลาดเคลื่อนของตำแหน่งชิ้นส่วน (ความแม่นยำ ±0.02 มม.) และข้อผิดพลาดด้านขั้วได้

การทดสอบครอบคลุมจุดสำคัญอย่างน้อย 95% เพื่อให้มั่นใจในความถูกต้องของการเชื่อมต่อทางไฟฟ้า

ไม่จำเป็นต้องใช้ตัวยึด สามารถทดสอบแผงวงจรพิมพ์ความหนาแน่นสูงได้ และความเร็วในการทดสอบอยู่ที่ 50-100 จุดต่อนาที

อุณหภูมิและความชื้นสูง (85℃/85% RH, 1000 ชั่วโมง), การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลัน (-40℃~125℃, 1000 รอบ)

แรงดันไฟฟ้าที่ใช้ทดสอบคือ 500V และความต้านทานฉนวนต้อง ≥10GΩ เพื่อให้มั่นใจได้ว่าสัญญาณจะถูกแยกออกจากกัน

แรงดันไฟฟ้าทดสอบคือ 1000 โวลต์ เป็นเวลา 1 นาที โดยไม่เกิดการชำรุดหรือประกายไฟ

จุ่มลงในเตาหลอมดีบุกที่อุณหภูมิ 235℃ โดยใช้เวลาในการทำให้เปียกน้อยกว่า 3 วินาที และพื้นที่เคลือบดีบุกมากกว่า 95%

การสูญเสียวัสดุมากเกินไป ความไม่ตรงกันของอิมพีแดนซ์ เส้นทางสัญญาณยาวเกินไป (การลดทอนเพิ่มขึ้น 2dB ทุกๆ 10 ซม.) และจำนวนรูเชื่อมต่อมากเกินไป

ปรับค่าตัวต้านทานปลายทางให้เหมาะสม ปรับโครงสร้างเส้นทางเดินสัญญาณ และลดจำนวนรูเชื่อมต่อและตัวเชื่อมต่อ

เพิ่มชั้นป้องกัน ปรับทิศทางการเดินสาย และเพิ่มฉนวนสายดินเพื่อลดสัญญาณรบกวนข้ามช่องสัญญาณได้ 30%-50%

เพิ่มตัวเก็บประจุแยกวงจร (0.1μF + 10μF) ปรับโครงสร้างชั้นพลังงานให้เหมาะสม และลดระยะทางของเส้นทางจ่ายไฟ

ความเครียดจากความร้อนที่มากเกินไป ความไม่ตรงกันของค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน เส้นโค้งอุณหภูมิการบัดกรีที่ไม่เหมาะสม และอัตราการแก้ไขงานควรน้อยกว่า 0.5%

ใช้เครื่องทดสอบความต้านทานแบบหัววัดเคลื่อนที่หรือไมโครโอห์มมิเตอร์ที่มีความแม่นยำสูงถึง 0.1 มิลลิโอห์ม และอุปกรณ์กำหนดตำแหน่ง

รองรับย่านความถี่คลื่นมิลลิเมตร (24-40GHz) มีการสูญเสียต่ำ (การสูญเสีย

อัตราการส่งข้อมูล 100Gbps ขึ้นไป, ความสมบูรณ์ของสัญญาณที่ดี และรองรับเทคโนโลยีการเชื่อมต่อความหนาแน่นสูง (HDI)

ประกอบด้วยชั้นจ่ายไฟหลายชั้น แผงวงจรความเร็วสูง (การสูญเสีย

สามารถรองรับข้อมูลจำนวนมหาศาล (แบนด์วิดท์ 1TB/วินาทีขึ้นไป) จำเป็นต้องควบคุมสัญญาณรบกวนและการหน่วงเวลา โดยมีความหนาแน่นของสายไฟเกิน 200 เส้นต่อตารางเซนติเมตร

อุณหภูมิใช้งาน -40℃ ถึง 125℃ ผ่านการรับรองมาตรฐาน AEC-Q100 และมีอายุการใช้งานมากกว่า 15 ปี

ดีไซน์น้ำหนักเบา (ความหนาแน่น 100,000 ชั่วโมง) และทนทานต่อรังสี

เป็นไปตามมาตรฐานความปลอดภัยทางไฟฟ้าทางการแพทย์ (IEC 60601) โดยมีสัญญาณรบกวน

การเพิ่มชั้นฉนวน การใช้ขั้วต่อแบบมีฉนวนหุ้ม การปรับปรุงระบบสายดินให้เหมาะสม ส่งผลให้ความสามารถในการป้องกันการรบกวนดีขึ้น 40%

การใช้วัสดุทั่วไป (เช่น FR4) การลดความซับซ้อนของกระบวนการ และการเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบ ส่งผลให้ต้นทุนลดลง 20%-30%

โดยใช้แผงวงจรพิมพ์แบบโลหะหรืออาร์เรย์รูระบายความร้อน ซึ่งลดความต้านทานความร้อนลง 30% และอุณหภูมิพื้นผิวต่ำกว่า 80℃

Ansys HFSS, Cadence Sigrity, ADS โดยมีข้อผิดพลาดด้านความแม่นยำในการจำลอง

การสร้างแบบจำลองเครือข่ายไฟฟ้าและการวิเคราะห์สัญญาณรบกวนทางไฟฟ้า (ริปเปิล

เวลาเพิ่มขึ้นของสัญญาณอินพุต (

การกำหนดแหล่งกำเนิดสัญญาณรบกวนและสายที่ได้รับผลกระทบ การตั้งค่าระยะห่างและความยาว พร้อมผลการจำลองและข้อผิดพลาดในการวัด

วิเคราะห์การสูญเสียการส่งสัญญาณ (S21) และการสะท้อน (S11) เพื่อประเมินประสิทธิภาพของระบบ

โดยใช้การจำลองในโดเมนเวลาหรือโดเมนความถี่ โดยเน้นที่สัญญาณรบกวนในช่วงความถี่ 100kHz-100MHz

การคาดการณ์ความเข้มของรังสี (

ตั้งค่าอุณหภูมิแวดล้อม ค่าสัมประสิทธิ์การกระจายความร้อน และการใช้พลังงาน โดยมีข้อผิดพลาดในการกระจายความร้อน

เปรียบเทียบค่าอิมพีแดนซ์ แผนภาพดวงตา และพารามิเตอร์ S พร้อมทั้งวิเคราะห์สาเหตุของความแตกต่าง (เช่น พารามิเตอร์ปรสิตและข้อผิดพลาดในกระบวนการผลิต)

การวิเคราะห์อย่างครอบคลุมเกี่ยวกับสัญญาณ พลังงาน ความร้อน และประสิทธิภาพเชิงกล ส่งผลให้ประสิทธิภาพการออกแบบดีขึ้นถึง 40%

IPC-6012 (ข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพของแผงวงจรพิมพ์), IEEE 802.3 (มาตรฐานอีเธอร์เน็ต), JEDEC (มาตรฐานบรรจุภัณฑ์)

GB/T 4588 (ข้อกำหนดทั่วไปสำหรับแผงวงจรพิมพ์), SJ/T 11364 (การควบคุมมลพิษสำหรับผลิตภัณฑ์ข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์)

รวมถึงการควบคุมอิมพีแดนซ์ กฎการเดินสายไฟ การออกแบบโครงสร้างชั้น การควบคุมความเข้ากันของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ฯลฯ รวมทั้งหมด 12 หมวดหมู่หลักของข้อกำหนด

ค่าความคลาดเคลื่อนของความกว้างเส้น ±10%, ค่าความคลาดเคลื่อนของเส้นผ่านศูนย์กลางรู ±0.05 มม., ค่าความหยาบผิว Ra

เป็นไปตามข้อกำหนด RoHS 2.0 (จำกัดสารอันตราย 6 ชนิด) และ REACH (ควบคุมสาร 224 ชนิด)

ต้องผ่านการรับรอง UL, CE, FCC เพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยทางไฟฟ้าและความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า

ปฏิบัติตามระบบการจัดการคุณภาพ ISO 9001 โดยมีดัชนีความสามารถของกระบวนการ CPK ≥1.33

เป็นไปตามมาตรฐาน GJB 362B (ข้อกำหนดทั่วไปสำหรับแผงวงจรพิมพ์) โดยมีข้อกำหนดด้านความสามารถในการปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่เข้มงวดมากขึ้น

เป็นไปตามมาตรฐาน ISO 13485 (ระบบบริหารจัดการคุณภาพสำหรับอุปกรณ์ทางการแพทย์) พร้อมข้อกำหนดด้านการตรวจสอบย้อนกลับ 100%

เป็นไปตามมาตรฐาน IATF 16949 โดยมีอัตราความสอดคล้องของผลิตภัณฑ์ ≥99.5%

ความถี่สูงขึ้น (ย่านความถี่เทราเฮิร์ตซ์), การสูญเสียต่ำลง (Df

AI ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการเดินสายไฟ (เพิ่มประสิทธิภาพได้ถึง 60%) ทำนายปัญหาความสมบูรณ์ของสัญญาณ และสร้างกฎการออกแบบอย่างชาญฉลาด

ทำให้สามารถผลิตโครงสร้างที่ซับซ้อนได้อย่างรวดเร็วด้วยความแม่นยำ 0.1 มิลลิเมตร และลดต้นทุนได้ 30%