Плата со "ступенчатой" структурой слоев Опции

[Notka]

Здравствуйте, уважаемые форумчане! При проектировании платы с краевым разъемом ,возникла необходимость, вне зоны разъема, нарастить слои. Т.е в районе разъема кол- во слов 14( это мах, при толщине платы -1,6 м), за пределами разъема толщина платы не так важна и там есть необходимость сделать дополнительные слои. Есть ли какие- либо рекомендации, технологические особенности при проектировании таких плат?Например, как вести диф. пары по внешнему слою, который затем ( после наращивания слоев) станет внутренним? Можно ли при таком конструктиве применять глухие отверстия? Кто проектировал такие платы, отзовитесь, плиз!!Спасибо!

[Uree]

Ужас какой... Уже есть 14 слоев и этого мало. Не могу даже придумать зачем может столько понадобиться. Может проще сделать 8-ми слойку с глухими и скрытыми переходными?

[vicnic]

Здравствуйте, уважаемые форумчане! При проектировании платы с краевым разъемом ,возникла необходимость, вне зоны разъема, нарастить слои. Т.е в районе разъема кол- во слов 14( это мах, при толщине платы -1,6 м), за пределами разъема толщина платы не так важна и там есть необходимость сделать дополнительные слои. Есть ли какие- либо рекомендации, технологические особенности при проектировании таких плат?Например, как вести диф. пары по внешнему слою, который затем ( после наращивания слоев) станет внутренним? Можно ли при таком конструктиве применять глухие отверстия? Кто проектировал такие платы, отзовитесь, плиз!!Спасибо!

Есть подозрение, что выдумывать велосипед не имеет смысла. Может вы покажете подробную информацию, например, по основной элементной базе (процессор, обвязка)?
Я думаю на форуме достаточно разработчиков, которые могут поделиться мнением.
Со стороны производства плат могу сказать, что такие вещи, как переменная толщина платы не является простым решением, как минимум не все так умеют делать и будет это дороже.
При этом плату в 14 слоев на толщину 1.6 мм сделать можно, но уже сложно. Имеет смысл рассмотреть возможность снизить число слоев до 10-12.

[Notka]

Друзья! Пожалуйста, не надо советовать оптимизировать элементную базу, количество слоев, использование глухих и погребенных отверстий и т.д. Поверьте, все уже соптимизировано, 14-слойные платы, толщиной 1,6 уже делали не раз ( да, дорого не спорю), а без глухих отверстий сейчас платы и не проектируем. Я не хочу усложнять себе жизнь, вариант платы с переменной толщиной - это крайний случай. Нужны конструктивные советы, тех кто такие платы проектировал или готовил к производству.

[Uree]

Тогда нечего советовать, кроме как обратиться к производителю и с ним выяснять возможность изготовления таких плат. Хотя я слабо представляю, как можно прессовать плату такой конфигурации. Но, как обычно, деньги скорей всего решат всё...

[Pronic]

вариант платы с переменной толщиной - это крайний случай.

Если такая неотвратимая необходимость - ценой резкого увеличения затрат ручного труда такую плату можно сделать, причем на стандартном оборудовании.
Работа будет ювелирная, в стиле Кулибина.

Суть в том, чтобы наложить сверху на обычный брикет (пирог) дополнительную пару слоев с частичным перекрытием площади платы ювелирно состыкованными сегментами:
1) обрезаем в чистый размер край дополнительного листа с парой слоев и совмещаем с этим краем край листа препрега,
2) совмещаем его с нормальным "пирогом" и прикладываем к дополнительным слоям сбоку встык лист пленки равной толщины (т.е. высоты)
3) прессуем
4) отдираем пленку - остается уступ, основные слои остаются плоскими, дополнительный слой имеет как-то оформленный край.

Во нафантазировал... Не кидайтесь камнями - придумал, на практике с этим не сталкивался.
Но если Родина в опасности - можно попробовать.

[Jul]

После прессования по краю дополнительного листа вытечет смола, она может залить часть поверхности платы...

[PCBtech]

Здравствуйте, уважаемые форумчане! При проектировании платы с краевым разъемом ,возникла необходимость, вне зоны разъема, нарастить слои. Т.е в районе разъема кол- во слов 14( это мах, при толщине платы -1,6 м), за пределами разъема толщина платы не так важна и там есть необходимость сделать дополнительные слои. Есть ли какие- либо рекомендации, технологические особенности при проектировании таких плат?Например, как вести диф. пары по внешнему слою, который затем ( после наращивания слоев) станет внутренним? Можно ли при таком конструктиве применять глухие отверстия? Кто проектировал такие платы, отзовитесь, плиз!!Спасибо!

Такой вариант крайне нетехнологичен. Я бы советовал Вам подумать все-таки про другие возможности, без наращивания числа слоев.
Если все же без этого обойтись не сможете, пришлите мне, пожалуйста, конструктив платы - может быть, что-то подскажу.
А вообще - лучше бы Вам сначала производителя найти под такую технологию, и получить у него рекомендации, что и как можно делать.
Да и по стоимости заказа определиться лучше заранее.

Кстати, вот Вам одна подсказка - есть такой вариант как "накладной" ножевой разъем.
То есть он выпускается как отдельный компонент, и просто напаивается на вашу плату, соответственно толщина платы может быть любой.

[Notka]

Такой вариант крайне нетехнологичен. Я бы советовал Вам подумать все-таки про другие возможности, без наращивания числа слоев.
Если все же без этого обойтись не сможете, пришлите мне, пожалуйста, конструктив платы - может быть, что-то подскажу.
А вообще - лучше бы Вам сначала производителя найти под такую технологию, и получить у него рекомендации, что и как можно делать.
Да и по стоимости заказа определиться лучше заранее.

Кстати, вот Вам одна подсказка - есть такой вариант как "накладной" ножевой разъем.
То есть он выпускается как отдельный компонент, и просто напаивается на вашу плату, соответственно толщина платы может быть любой.

Ксожалению, прислать конструктив платы не могу, т.к плата в стадии разводки(плата 14- слойная, с двумя типами глухих отверстий). Уточнните, пожалуйста, что имелось ввиду под "накладным " ножевым разъемом? ( если можно тип и фирму?)

[PCBtech]

Ксожалению, прислать конструктив платы не могу, т.к плата в стадии разводки(плата 14- слойная, с двумя типами глухих отверстий). Уточнните, пожалуйста, что имелось ввиду под "накладным " ножевым разъемом? ( если можно тип и фирму?)

Спросил у заказчика, у которого видел такой вариант исполнения.
Вообще-то, оказалось, что это была другая шина, AdvancedMC. Может быть, надо поискать, и под PCI тоже найдется что-то похожее.

Вот ссылка:

Plug connectors for AdvancedMC™ and MCH modules

Вот так это выглядит:

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Notka]

Спасибо за ссылку и фото. Мы такие разъемы используем для МСН модулей ( например CN084-680-1232-1010-0, Yamaichi Electronics C) .но и для использования такого разъема плата должна быть так же толщиной 1,6 мм Так что проблема остается.

[PCBtech]

Спасибо за ссылку и фото. Мы такие разъемы используем для МСН модулей ( например CN084-680-1232-1010-0, Yamaichi Electronics C) .но и для использования такого разъема плата должна быть так же толщиной 1,6 мм Так что проблема остается.

Ну как же? Вот цитата:

The restriction of the PCB thickness of
1 .6 mm +/-10% is no longer a limiting factor . A PCB thickness of e .g . 2 mm can be used as this fits in the
mechanical environment .

http://www.harting-connectivity-networks.d...nnector_354.pdf
Страница 21.

[Aner]

есть производители которые делают 18 слоёв, при толщине платы -1,6 мм, это вас спасет?

[PCBtech]

Спасибо за ссылку и фото. Мы такие разъемы используем для МСН модулей ( например CN084-680-1232-1010-0, Yamaichi Electronics C) .но и для использования такого разъема плата должна быть так же толщиной 1,6 мм Так что проблема остается.

А вообще, мы и 16-слойки для заказчиков не раз делали толщиной 1.6 мм, так что, мне кажется, не надо заморачиваться с этими ступеньками.
Кстати, если не секрет, в каком САПР Вы проект делаете?

[Notka]

есть производители которые делают 18 слоёв, при толщине платы -1,6 мм, это вас спасет?

Да, может быть и 16 слоев спасет. На каком материале делают такие платы? У меня в прjекте на 5-6 слоях будут проходить дифф. пары и просто 50- омники. При попытки расчитать ширину проводника для этих групп ( для 16 ти слойной структуры , материал FR IT-180), получилась ширина -0,005мм. наш изготовитель не в восторге от такой ширины.

А вообще, мы и 16-слойки для заказчиков не раз делали толщиной 1.6 мм, так что, мне кажется, не надо заморачиваться с этими ступеньками.
Кстати, если не секрет, в каком САПР Вы проект делаете?

Да, спасибо за цитату, бегло просмотрев, не заметила. Но вообще у нас в этом проекте не желательно использовать такой разъем. На краевой разъем выходят высокоскоростные диф. пары, а доп. разъем- это лишние помехи.
Повторюсь. Из какого материала, Ваша фирма делала 16-слойки, толщиной 1,6 мм?

[PCBtech]

Да, может быть и 16 слоев спасет. На каком материале делают такие платы? У меня в прjекте на 5-6 слоях будут проходить дифф. пары и просто 50- омники. При попытки расчитать ширину проводника для этих групп ( для 16 ти слойной структуры , материал FR IT-180), получилась ширина -0,005мм. наш изготовитель не в восторге от такой ширины.

Да, спасибо за цитату, бегло просмотрев, не заметила. Но вообще у нас в этом проекте не желательно использовать такой разъем. На краевой разъем выходят высокоскоростные диф. пары, а доп. разъем- это лишние помехи.
Повторюсь. Из какого материала, Ваша фирма делала 16-слойки, толщиной 1,6 мм?

Не очень понятно, как у Вас получилась ширина 5 мкм.
Пришлите, пожалуйста, полную структуру, и мы посоветуем, как обеспечить нужный импеданс.
Материал обычно FR4 High Tg или некоторые слои Rogers - зависит от применения платы и от частот...

50 ом - я вот прикинул сходу - можно получить вот так (размеры в микронах).




Годится?

[Notka]

Не очень понятно, как у Вас получилась ширина 5 мкм.
Пришлите, пожалуйста, полную структуру, и мы посоветуем, как обеспечить нужный импеданс.
Материал обычно FR4 High Tg или некоторые слои Rogers - зависит от применения платы и от частот...

50 ом - я вот прикинул сходу - можно получить вот так (размеры в микронах).




Годится?

Здравстсвуйте! Нет, не годится. На втором приведенном рисунке у Вас расстояние между слоями 0,1 и 0,2мм, при таких толщинах препрега и ламината 16 слоев в толщину 1,6 не уложаться ( у нас на 14 -слойке все расстояния м/у слоями 0,1) . Для того, чтобы уложить 16 слоев, надо уменьшать расстояния м/у слоями до 0,075мм


И в догонку. Нужно так же расчет и 100 Ом дифф. сопротивления, но поверьте и там получается ширина проводников 0,05. , Я так поняла, что те 16-слойки , в толщину платы 1,6, Вы делали на FR4 High Tg ? С диэл. константой 4?

[PCBtech]

Здравстсвуйте! Нет, не годится. На втором приведенном рисунке у Вас расстояние между слоями 0,1 и 0,2мм, при таких толщинах препрега и ламината 16 слоев в толщину 1,6 не уложаться ( у нас на 14 -слойке все расстояния м/у слоями 0,1) . Для того, чтобы уложить 16 слоев, надо уменьшать расстояния м/у слоями до 0,075мм


И в догонку. Нужно так же расчет и 100 Ом дифф. сопротивления, но поверьте и там получается ширина проводников 0,05. , Я так поняла, что те 16-слойки , в толщину платы 1,6, Вы делали на FR4 High Tg ? С диэл. константой 4?

1. Ну почему же не годится. Вы же сказали: "У меня в прjекте на 5-6 слоях будут проходить дифф. пары и просто 50- омники. "
Значит, опорные слои - 4 и 7, между ними 300 мкм. Так я и сделал.

А там, где рядом планы земли и питания, можно сделать 50 мкм. Например, между 3-4, а также между 7-8.
Тем самым еще и распределенную емкость сделаете внутри платы, для фильтрации по питанию.

2. 100 ом на дифф. паре вполне получатся примерно при тех же толщинах и близких параметрах проводников.
И уж никак не при 5 мкм, поверьте.

Что же касается диэлектрической проницаемости, то она зависит от ширины спектра вашего сигнала.
А также от того, какие именно ядра и препреги используются, и кто изготовитель.
Какая у ваших скоростных сигналов длительность фронта?

Еще раз предлагаю - дайте полную структуру платы, с учетом всех сигнальных слоев и планов земли-питания,
и с учетом всех типов глухих и скрытых отверстий.
Дайте слои, в которых нужны дифф.пары для скоростных сигналов, и укажите длительность фронта этих сигналов.
После этого можно будет давать более конкретные рекомендации по корректировке структуры и по выбору материалов.

[Notka]

For PCBtech
Здравствуйте! Кажется я поняла в чем дело..Я видно не точно выразилась. У меня не в 5-6ОМ слоЕ проходят диф. пары, а в 5-6И слоЯХ ( это количество сигнальных слоев!!!), в которых идут согласованные линии. Т.е из 14 слоев 5 сигнальных слоев заняты под диф. пары. Остальные слои земли и питания, ну и два внешних слоя.. Поэтому м/у всеми слоями толщина 0,1мм, тогда при ширине 0,08 мм и зазоре внутри диф. пары 0,225 получается нужный импеданс.

Что касается длительности фронтов: для самых скоростных линий это 120 пикосек., для остальных около 200

[vicnic]

For PCBtech
Здравствуйте! Кажется я поняла в чем дело..Я видно не точно выразилась. У меня не в 5-6ОМ слоЕ проходят диф. пары, а в 5-6И слоЯХ ( это количество сигнальных слоев!!!), в которых идут согласованные линии. Т.е из 14 слоев 5 сигнальных слоев заняты под диф. пары. Остальные слои земли и питания, ну и два внешних слоя.. Поэтому м/у всеми слоями толщина 0,1мм, тогда при ширине 0,08 мм и зазоре внутри диф. пары 0,225 получается нужный импеданс.

Я все-таки не понимаю, почему бы не прислать пусть и не законченный проект производителю на предмет согласования параметров.

[PCBtech]

For PCBtech
Здравствуйте! Кажется я поняла в чем дело..Я видно не точно выразилась. У меня не в 5-6ОМ слоЕ проходят диф. пары, а в 5-6И слоЯХ ( это количество сигнальных слоев!!!), в которых идут согласованные линии. Т.е из 14 слоев 5 сигнальных слоев заняты под диф. пары. Остальные слои земли и питания, ну и два внешних слоя.. Поэтому м/у всеми слоями толщина 0,1мм, тогда при ширине 0,08 мм и зазоре внутри диф. пары 0,225 получается нужный импеданс.

Что касается длительности фронтов: для самых скоростных линий это 120 пикосек., для остальных около 200

Если фронты 120 пикосекунд, то, пожалуй, лучше было бы использовать в сигнальных слоях Rogers, или хотя бы Nelco - материалы, более подходящие для работы с высокочастотными сигналами, и имеющие более стабильные и предсказуемые параметры.

Но, тем не менее, вот посмотрите, какую структуру можно собрать для вашего варианта на FR4 High Tg:



Толщина где-то в районе 1.7 мм, но возможно, что получится меньше, т.к. у вас много сигнальных слоев,
где финишная толщина препрега будет меньше.
Структура получилась немного несимметричной. Если уменьшить количество внутренних сигнальных слоев до 4,
то можно сделать более разумную структуру. Но так как я не вижу вашей реальной структуры сигнальных слоев,
я могу только строить предположения.

А тот вариант, который я предлагал ранее (где толщина диэлектрика между опорными планами составляла 300 мкм),
был основан на предположении, что у вас дифференциальные пары проводятся в двух соседних слоях,
в одном - по горизонтали, а в другом - по вертикали, тем самым не влияя друг на друга. Понимаете?

[Notka]

Да, я так и поняла. Сейчас посмотрю Ваш вариант структуры повнимательнее., спасибо.

[PCBtech]

Да, я так и поняла. Сейчас посмотрю Ваш вариант структуры повнимательнее., спасибо.

Да не за что.
Советую еще почитать статьи в разделе Контроль импеданса на печатной плате
Может, что-то пригодится.

[pcbfabru]

Да, я так и поняла. Сейчас посмотрю Ваш вариант структуры повнимательнее., спасибо.

вот ещё вариант, если будет чем то полезен

плата с разъёмом
 2222.PDF ( 695.93 килобайт ) Кол-во скачиваний: 191

[Notka]

For pcbfabru
Спасибо! Знакомая картинка. Искала инфу по тому материалу, который указан (FR-370HR), не нашла его диэд. константы

[pcbfabru]

For pcbfabru
Спасибо! Знакомая картинка. Искала инфу по тому материалу, который указан (FR-370HR), не нашла его диэд. константы

считайте 4
материал, свойства,
хотя зависит от изготовителя
оригинальный материал

Сообщение отредактировал pcbfabru - Apr 5 2010, 14:53

[PCBtech]

For pcbfabru
Спасибо! Знакомая картинка. Искала инфу по тому материалу, который указан (FR-370HR), не нашла его диэд. константы

Для FR-370HR диэлектрическая постоянная нормируется как 4.4 аж на 5 ГГц.

Permittivity, spec maximum
(Laminate & prepreg as laminated)
E. @ 5 GHz
Thickness <0.50 mm - 4.40
Thickness ≥0.50 mm - 4.50

Обратите внимание - для типовых обычных FR4 на такой частоте этот параметр вообще не нормируется,
а реально падает ниже чем 4.0.
Так что при разработке структуры МПП очень важно определить заранее, какие у вас требования к материалу.

Кстати, т.к. Polyclad был куплен фирмой ISOLA, теперь и это, видимо, совсем другой материал
(судя по документам, предоставленным уважаемым pcbfabru).

Permittivity, spec maximum
(Laminate & prepreg as laminated)
D. @ 5 GHz - 3.92

[bigor]

При проектировании МПП с контролем импеданса не надо забывать еще и о зависимости проницаемости от типа препрега (конструкции ламината). Т.е. от содержания смолы в диэлектрике.
На рисунке показана зависимость для IS410 - похожего по параметрам на PCL370.

[Notka]

Спасибо, всем откликнувшимся. Жаль, что нет прецедентов изготовления плат с переменной толщиной, но, может быть это и не понадобится, надеюсь уложиться в 16 слоев.