Haruskah Pad Non-Fungsional Dilepas atau Disimpan di Via PCB Berkecepatan Tinggi?

Sinyal berkecepatan tinggi adalah topik hangat yang tidak dapat dihindari oleh industri komunikasi. Dengan meningkatnya jumlah informasi yang ditransmisikan dan kecepatan transmisi, sinyal kecepatan tinggi secara bertahap menjadi signifikan. PCB berkecepatan tinggi adalah papan pemuatan sinyal berkecepatan tinggi dan pemilihan materialnya, teknologi manufaktur, dan desain perutean, semuanya memengaruhi kualitas sinyal berkecepatan tinggi. Non-Functional Pad, alias NFP, adalah metode teknologi untuk memproduksi PCB berkecepatan tinggi sementara insertion loss adalah salah satu parameter terpenting yang menunjukkan kualitas sinyal. Untuk menghapus atau mempertahankan NFP telah menjadi topik diskusi yang tak terhindarkan antara insinyur dan produsen. Artikel ini menganalisis pengaruh NFP pada hilangnya penyisipan sinyal berkecepatan tinggi dari perspektif prosedur manufaktur dalam metode eksperimental, dan memandu Anda ke jawaban apakah akan melepas atau menyimpan bantalan yang tidak digunakan.

Pengenalan NFP

Bantalan non-fungsional adalah bantalan pada lapisan internal atau eksternal yang tidak terhubung ke pola konduktif aktif pada lapisan. NFP tidak berpengaruh pada transmisi sinyal listrik tetapi mampu memperkuat adhesi tembaga di dinding lubang. NFP dapat ditampilkan pada Gambar 1 di bawah ini.

Menambahkan NFP berarti menyediakan titik pemasangan logam sebelum tembaga PTH (Berlapis Melalui Lubang), sehingga banyak produsen cenderung menambahkan NFP untuk memastikan efek yang lebih baik dari tembaga PTH dalam proses pembuatan PCB multi-lapis.

Desain Eksperimen

Pada percobaan ini dipilih material CCL (Copper Clad Laminate) yang sama. Semua PCB berisi 20 lapisan di antaranya perutean diimplementasikan pada lapisan ketiga dan kedelapan belas. Kehilangan penyisipan dapat dibandingkan antara menambahkan NFP (Skema 1) dan menghapus NFP (Skema 2) untuk memastikan apakah NFP memiliki pengaruh pada kualitas sinyal. Karena banyak elemen yang tidak pasti memang ada dalam proses pembuatan PCB, parameter kunci harus diperiksa selain dari insertion loss untuk menjamin tidak ada elemen pengaruh lain yang tercampur ke dalam manufaktur.

Pemeriksaan Elemen yang Mempengaruhi

• Pemeriksaan konsistensi impedansi

Dalam pengujian kehilangan sinyal, pantulan sinyal cenderung dihasilkan karena impedansi yang tidak konsisten, yang pada akhirnya akan mempengaruhi hasil pengujian kerugian penyisipan. Akibatnya, kebenaran uji penyisipan kerugian secara langsung tergantung pada kualitas konsistensi impedansi. Uji impedansi karakteristik dilaksanakan masing-masing sesuai dengan Skema 1 dan Skema 2 dan nilai impedansi karakteristik yang diperoleh diringkas dalam tabel di bawah ini.

Skema Tes	Lapisan Uji	Impedansi Karakteristik (Ohm)
Skema1	Lapisan ke-3	113.03
Scheme2	Lapisan ke-3	112,71
Skema1	Lapisan ke-18	111,93
Scheme2	Lapisan ke-18	114.07

Berdasarkan tabel di atas, dapat dilihat bahwa perbedaan impedansi berada dalam 5% antara dua skema dengan kesimpulan bahwa pengaruh impedansi karakteristik pada uji kerugian dapat diabaikan.

• Elemen yang memengaruhi pemeriksaan kehilangan penyisipan

Rugi penyisipan terdiri dari rugi dielektrik dan rugi konduktor. Karena material yang sama dan grafik lukisan cahaya diterapkan dalam dua skema yang diperiksa dalam percobaan ini, kerugian dielektrik dan kerugian konduktor hanya dihasilkan dari pembuatan PCB. Selanjutnya, kedua item akan dianalisis masing-masing untuk memastikan tidak ada pengaruh pada pembuatan PCB.

sebuah. Inspeksi kehilangan dielektrik

Penerapan lembar ikatan perekat dalam susunan multi-layer akan menghasilkan beberapa resesi resin dan jumlah resesi resin yang berbeda menyebabkan perbedaan antara kehilangan dielektrik. Dalam hal ketidakpastian resesi resin pada lembar ikatan perekat, analisis x-section harus diterapkan setelah ditumpuk untuk menghilangkan pengaruh secara total karena perbedaan dalam jumlah resesi resin.

Melalui analisis dapat disimpulkan bahwa ketebalan inti lapisan atas dan lapisan bawah dari kedua skema tersebut masing-masing adalah 139,8μm dan 135,2μm. Setelah ditumpuk, ketebalan lembaran ikatan perekat masing-masing adalah 257,4μm dan 251,9μm. Perbedaan ketebalan maksimum berada dalam 6μm, memenuhi persyaratan toleransi manufaktur dan kehilangan penyisipan tidak akan terpengaruh karena kehilangan dielektrik.

b. Inspeksi kehilangan konduktor

Kehilangan konduktor, kemudian, terkait dengan panjang dan lebar garis, kekasaran permukaan dan erosi lateral selama proses pembuatan PCB di sirkuit uji. Dalam dua skema percobaan ini, desain rangkaian sama dengan pengaruh panjang garis dihilangkan. Efek coklat, konsentrasi larutan etsa dan tekanan air semuanya berpengaruh terhadap kekasaran permukaan. Untuk menghindari elemen rumit ini, konsistensi sirkuit secara langsung dinilai dari hasil akhir.

Melalui percobaan, lebar saluran transmisi diukur masing-masing 168μm dan 166μm dengan penerapan Skema 1 dan Skema 2 dan tinggi saluran transmisi 18,3μm dan 18,9μm. Kekasaran permukaan keduanya tetap pada 2,5μm. Semua data menunjukkan bahwa rugi-rugi konduktor pada dasarnya serupa dalam hal pembuatan saluran transmisi sehingga pengaruh rugi-rugi konduktor pada rugi-rugi penyisipan dapat dihilangkan.

Analisis Pengaruh NFP

Mulai dari sumber pembangkitan rugi-rugi dielektrik dan rugi-rugi konduktor, ditambah dengan prinsip pembangkitan rugi-rugi penyisipan, serangkaian inspeksi diimplementasikan dalam hal konsistensi pembuatan PCB untuk memastikan hanya satu variabel, yaitu NFP, yang terjadi pada dua skema. Menurut metode FD (Frequency Domain) di IPC-TM650-2.5.5.12, Skema 1 dan Skema 2 diuji dengan hasil yang ditampilkan pada Gambar 2 di bawah ini.

Sebagai hasil dari satu-satunya variabel, NFP, pengaruh NFP pada kehilangan penyisipan sinyal dapat dinilai secara mendekati. Skema 1 menghapus NFP sementara Skema 2 menyimpan NFP. Dapat dilihat dari gambar di atas bahwa baik layer 03 atau layer 18, hasil pengujian insertion loss pada Skema 1 semuanya lebih kecil dari pada Skema 2, yang menunjukkan bahwa penambahan NFP akan memperkuat kehilangan penyisipan sinyal.

Berdasarkan percobaan ini, perbedaan insertion loss dipertahankan sekitar 9% antara dua skema. Gambar 3 adalah penilaian utama pada bahan terminal komunikasi yang terkenal.

Berdasarkan Gambar 3, terlihat bahwa perbedaan insertion loss sangat kecil terjadi di antara semua jajaran material. Jika insertion loss yang diperiksa dalam eksperimen ini hanya termasuk dalam kategori ambang batas, grade material akan diturunkan oleh NFP, yang akan sangat mempengaruhi seluruh lini produksi dari produsen material hingga akhir.

Kesimpulan

Ketika datang ke PCB berkecepatan tinggi, PCB multi-layer tidak dapat dihindarkan dari tren pengembangan dan melalui manufaktur adalah masalah pertama. NFP memiliki peningkatan besar pada tembaga PTH dalam proses pembuatan PCB melalui dinding dan memainkan peran efektif dalam menghentikan tembaga agar tidak jatuh dan menangani masalah kualitas seperti melalui retakan dinding. Menghilangkan elemen lain yang mempengaruhi, variabel NFP dipertimbangkan dalam artikel ini dan pengaruh NFP pada insertion loss dianalisis sehingga mampu memberikan beberapa referensi untuk pabrikan material, pabrikan PCB dan pabrikan terminal dalam hal desain PCB berkecepatan tinggi.

Sumber Daya yang Bermanfaat
• Pengenalan Teknologi Via in pad (VIP)
• Tips Tata Letak Berkecepatan Tinggi
• Teknik Perutean PCB Berkecepatan Tinggi untuk Mengurangi Pengaruh EMI
• Penelitian tentang Perutean PCB Berkecepatan Tinggi -Desain PCB Kecepatan dalam Sistem Aplikasi Tertanam
• Layanan Pembuatan PCB Fitur Lengkap dari PCBCart - Beberapa opsi Nilai tambah
• Layanan Perakitan PCB Tingkat Lanjut dari PCBCart - Mulai dari 1 buah