Стек слоев и стек ПО, для МПП Опции

[kstk]

При проектировании МПП возникло несколько вопросов относительно стека слоев МПП вплане реализуемости самой МПП. Думаю отталкиваться от примерно таких стеков:
а)1-TOP, 2-GND, 3-POWER, 4-GND, 5-SIGNAL, 6-GND, 7-POWER, 8-GND, 9-SIGNAL, 10-GND, 11-BOTTOM;
б)1-TOP, 2-GND, 3-SIGNAL, 4-GND, 5-POWER, 6-GND, 7-SIGNAL, 8-GND, 9-POWER, 10-GND, 11-SIGNAL, 12-GND, 13-SIGNAL, 14-GND, 15-BOTTOM.
(POWER, GND - плэйны по которым, вероятно, может лечь часть проводников). Хотелось бы иметь все внутренние сигнальные слои и слои питания изолированными слоями земли, это связано с требованиями по помехо- и шумо-защищенности.
Вопросы:
1. Понятно, что число слоев нечетно, посему хотелось бы узнать - насколько это реализуемо и каким образом можно довести такой стек до четного числа?
2. Какие толщины слоев возможно выбирать при проетировании стека, как слоев металлизации, так и слоев диэлектрика? Где разместить prepreg, где core? В имеющемся документе duraver_fr4.pdf, скачанном с ncab.ru, указаны минимальные значения толщин слоев диэлектриков - 3mil, у нас же имеется в наличии несколько референсов с использованием толщин 2mil. Насколько возможно использование дробных значений толщин как для толщины диэлектрика, так и толщины слоя металла? Какова должна быть конечная толщина платы(или это не имеет особенного значения)? Толщины слоев имеют значение, т.к. потом по ним будут расчитываться геометрические размеры проводников, удовлетворяющие определенным импедансам. Плата будет вставляться в разъемы PCI и PCI-Express.
3. Хотелось бы иметь стек переходных отверстий(ПО), который бы включал в себя глухие ПО 1-3, 1-5, 1-7, 1-9 слоев. Как релизовать такие переходы? Одним ПО, составными ПО и каким образом? Какие требования должны быть учтены при закладывании стека с такими ПО.

[PCBtech]

3. Хотелось бы иметь стек переходных отверстий(ПО), который бы включал в себя глухие ПО 1-3, 1-5, 1-7, 1-9 слоев. Как релизовать такие переходы? Одним ПО, составными ПО и каким образом? Какие требования должны быть учтены при закладывании стека с такими ПО.

Не надо так много типов blind via.
Лучше сделать 1+1+N+1+1.
Можно стеком, т.е. blind via 1-3, buried via 3-10 и blind 10-12 (для 12-слойной ПП, например).

Или вот, например, недавно делали 14-слойку 3+N+3:




Такого варианта должно хватить для практически любых конфигураций ПЛИС.

[kstk]

Не надо так много типов blind via.
Лучше сделать 1+1+N+1+1.
Можно стеком, т.е. blind via 1-3, buried via 3-10 и blind 10-12 (для 12-слойной ПП, например).

Или вот, например, недавно делали 14-слойку 3+N+3:




Такого варианта должно хватить для практически любых конфигураций ПЛИС.

Уже лучше. Что-то типа такого ответа я и ждал. Спасибо. Т.е. у них получается с 4 по 11 buried ПО. А какие на фото диаметры ПО/площадок? Они получаются четко как в проекте(герберах) или плывут?
А какие можете порекомендовать толщины слоев(какие вообще реализуемы, может только какие определенные целые значения) в моем случае или близком случае. Можно также для указанного вами варианта(если не жалко). Хотелось бы понять какие значения для слоев допустимы и где стоят эти core а где препрег? Какой толщины металлизация может быть? Какую закладывать в проекте? И заложенная в проекте будет равна окончательной или она будет увеличена после металлизации чего-либо? От этого же характеристики трасс будут зависеть.

Что-то я вообще перестаю понимать происходящее... С одной стороны неплотная трассировка, с другой стороны желание сделать кучу нестандартных переходных... Вы уж как-нибудь определитесь, что Вам нужно реализовать.

Так сам Xilinx рекомендует висячих stub-концов ПО не оставлять. Мол, наводится на них много чего. Поэтому я бы и хотел от сквозных перейти к слепоглухонемым ПО. Я ж говорю - СВЧ. И вас спрашиваю - вы в своем проекте SelectIO использовали или RocketIO?

Сообщение отредактировал kstk - Jun 9 2010, 15:42

[PCBtech]

Уже лучше. Что-то типа такого ответа я и ждал. Спасибо. Т.е. у них получается с 4 по 11 buried ПО. А какие на фото диаметры ПО/площадок? Они получаются четко как в проекте(герберах) или плывут?
А какие можете порекомендовать толщины слоев(какие вообще реализуемы, может только какие определенные целые значения) в моем случае или близком случае. Можно также для указанного вами варианта(если не жалко). Хотелось бы понять какие значения для слоев допустимы и где стоят эти core а где препрег? Какой толщины металлизация может быть? Какую закладывать в проекте? И заложенная в проекте будет равна окончательной или она будет увеличена после металлизации чего-либо? От этого же характеристики трасс будут зависеть.

Мне, чтобы ответить на эти вопросы, надо попасть на работу и порыться в файлах. Особенно по поводу согласования волновых сопротивлений и толщины слоев.
Предварительно, насколько я помню, было так:
диэлектрик 1-2 и 14-13 - препрег 75 мкм.
остальные - в среднем по 100...110 мкм, реально в районе 105 мкм.

Проводники были посчитаны под волновое сопротивление 50 ом (по крайней мере в наружных слоях и L4, L11).
Причем для того, чтобы в наружнем слое обеспечить нужное волновое, второй слой,
по-моему, был пустой, а опорный план - в третьем слое.

Внутренние слои меди - по 12 мкм, три наружных с каждой стороны - по 25...45 мкм (включая наращивание).

Ну а насчет расчета импеданса, и предложений по структуре планов и сигнальных слоев - лучше на pcb@pcbtech.ru запрос послать.
Или, еще лучше, в дизайн-центр: design@schematica.ru

[kstk]

Мне, чтобы ответить на эти вопросы, надо попасть на работу и порыться в файлах. Особенно по поводу согласования волновых сопротивлений и толщины слоев.
Предварительно, насколько я помню, было так:
диэлектрик 1-2 и 14-13 - препрег 75 мкм.
остальные - в среднем по 100...110 мкм, реально в районе 105 мкм.

Проводники были посчитаны под волновое сопротивление 50 ом (по крайней мере в наружных слоях и L4, L11).
Причем для того, чтобы в наружнем слое обеспечить нужное волновое, второй слой,
по-моему, был пустой, а опорный план - в третьем слое.

Внутренние слои меди - по 12 мкм, три наружных с каждой стороны - по 25...45 мкм (включая наращивание).

Ну а насчет расчета импеданса, и предложений по структуре планов и сигнальных слоев - лучше на pcb@pcbtech.ru запрос послать.
Или, еще лучше, в дизайн-центр: design@schematica.ru

Ничего страшного, я подожду до завтра. Заодно, может, вы мне подскажете насчет моего варианта.

А у них, я так, понимаю, по верхнему слою какая-то аналоговая схема или я ошибаюсь? Не знаете ненароком, полосы частот какие были? И что означает "в среднем по 100...110 мкм, реально в районе 105 мкм" - я могу выбрать 95, 90, 89, 87,5? Какова точность? 100-110 - Это, наверное, 4mil? Или они именно в мкм указывали? А наращивание по какой причине выполнялось? где core, где prepreg? И почему вообще такое соотношение толщин слоев(внутри более толстые диэлектрики и более тонкие слои меди)?
Расскажите, как они слои размещали в плане - GND, POWER, SIGNAL?

И еще вопрос - а можно спроектировать МПП с верхним(ми) слоями из материала с более низкой диэлектрической проницаемостью, чем у FR-4 (типа Rogers) а внутри FR-4? Или наоборот, снаружи - FR-4, внутри - Rogers? Или такое невозможно и надо либо из одного материала плату делать, либо из другого? Или возможно, но будет дорого?

[PCBtech]

Ничего страшного, я подожду до завтра. Заодно, может, вы мне подскажете насчет моего варианта.

А у них, я так, понимаю, по верхнему слою какая-то аналоговая схема или я ошибаюсь? Не знаете ненароком, полосы частот какие были? И что означает "в среднем по 100...110 мкм, реально в районе 105 мкм" - я могу выбрать 95, 90, 89, 87,5? Какова точность? 100-110 - Это, наверное, 4mil? Или они именно в мкм указывали? А наращивание по какой причине выполнялось? где core, где prepreg? И почему вообще такое соотношение толщин слоев(внутри более толстые диэлектрики и более тонкие слои меди)?
Расскажите, как они слои размещали в плане - GND, POWER, SIGNAL?

И еще вопрос - а можно спроектировать МПП с верхним(ми) слоями из материала с более низкой диэлектрической проницаемостью, чем у FR-4 (типа Rogers) а внутри FR-4? Или наоборот, снаружи - FR-4, внутри - Rogers? Или такое невозможно и надо либо из одного материала плату делать, либо из другого? Или возможно, но будет дорого?

Ответы по порядку:

Давайте все-таки Ваш проект обсуждать, а не какой-то чужой. Мы не знаем подробностей про заказываемые у нас платы, и никогда не лезем в детали применения. И уж тем более не имеем права обсуждать чужие проекты на форумах. Только применяемые технологии.

По толщинам диэлектрика я ответил, имея в виду реально полученные после прессования, в соответствии с отчетом анализа микросечения. Просто под рукой отчет оказался, вот я и посмотрел. Задано было 100 мкм в каждом слое, препреги и ядра чередовались. Точность +-10%. Но какое это имеет значение? Вы же зададите нужное вам волновое сопротивление, а мы его обеспечим с допуском 10% или 7%. Про толщину слоев Вам волноваться особенно не надо.

Где именно препрег и где ядро - сходу не скажу. Думаю, что это тоже не так важно. Очевидно, что 3 верхних диэлектрика - препреги.
Наращивание меди на наружных слоях пакета необходимо, когда есть металлизация отверстий в данном пакете слоев. В том случае, который показан на фото, выполнялось 4 цикла металлизации отверстий,
соответственно 4 цикла прессования и наращивания меди.

По поводу комбинированной платы с некоторыми слоями Rogers - да, такое возможно, и детается часто.
Это даже лучше, чем полностью делать плату из Rogers, т.к. материал СВЧ мягковат...

Как слои размещать - Вам виднее, чем мне. Основываться надо на аппликейшнах от поставщиков микросхем. Можно почитать статьи у нас в разделе "Проектирование печатных плат".
Я бы рекомендовал делать пары соседних GND-VCC и между ними 1 или 2 слоя сигнальных, и так поочередно... Но опять-таки - будет правильнее посоветоваться с нашими ребятами из дизайн-центра - у них огромный опыт подбора многослойных структур и проектирования сложных плат.

[kstk]

По поводу комбинированной платы с некоторыми слоями Rogers - да, такое возможно, и детается часто.
Это даже лучше, чем полностью делать плату из Rogers, т.к. материал СВЧ мягковат...

А в каких комбинациях это возможно делать?

Возмите такой.
Микровиа на внешних слоях, совмещенные с PAD/
+ Burried Между предпоследними, которые заполнены медью и их можно совмещать с микровия

Свобода аж жуть.
Вот пример 8 слоев 1+6+1

Как пример - неплохо. Спасибо. А для 10, 12, 14 слоев есть примеры?