맞춤형 고주파 보드 적층 설계는 "임피던스 안정성, 저손실 및 간섭 방지"라는 핵심 목표를 중심으로 진행되어야 하며, 전체 프로세스 제어를 통해 0.5% 이하의 뒤틀림에 대한 업계 고정밀 요구 사항을 달성해야 합니다.
고주파 보드 적층 설계의 핵심 방법
완전한 접지면 확보 우선순위
지질층의 우선순위는 신호층과 전력층의 우선순위보다 높으며, 임의의 분할이 없는 적어도 하나의 주 접지면이 모든 고주파 신호에 대한 통합 참조 벤치마크로 유지되어야 합니다.
지질층에 긴 홈을 만들거나 구멍을 파는 것은 금지되어 있으며, 홈 위에서 교차하는 고주파 신호 라인을 방지하고 역류 및 우회로 인해 EMI 방사가 표준을 10dB 이상 초과하는 것을 방지합니다.
신호층은 기준면과 밀접하게 결합되어 있습니다.
고주파 신호의 각 레이어에는 0.1~0.2mm, 최대 0.25mm의 엄격하게 제어되는 레이어 간 간격을 갖는 인접한 기준 평면이 있어야 합니다.
간격을 0.3mm에서 0.15mm로 줄이면 고주파수 신호 누화를 6dB 이상 줄여 루프 인덕턴스와 방사를 크게 줄일 수 있습니다.
엄격하게 거울 대칭 구조를 따르십시오
판 두께의 중심을 축으로 사용하여 한쪽에는 고주파 재료, 다른 쪽에는 FR-4의 사용을 피하면서 재료, 두께 및 구리 두께의 완전한 거울 대칭을 달성합니다.
고주파 하이브리드 패널에 권장되는 샌드위치 구조는 열 스트레스에 대응하기 위해 FR-4/고주파 코어 보드/FR-4입니다.
시나리오 일치 표준 스태킹 방식
4레이어 보급형 솔루션(100MHz-1GHz): 상단 레이어 RF 신호 → 두 번째 레이어 완료 → 세 번째 레이어 전원 공급 장치 → 하단 레이어 저속 신호, WiFi 모듈 및 기타 시나리오와 호환 가능.
6레이어 고밀도 방식: 신호 레이어 1 → 접지면 1 → 신호 레이어 2 → 신호 레이어 3 → 접지면 2 → 신호 레이어 4. 코어 고속 신호는 중간 스트립 라인을 통해 이동하며 임피던스 정확도는 ± 3%에 도달할 수 있습니다.
8레이어 고속 솔루션: 신호 GND 신호 PWR GND 신호 GND 신호, AI 가속 카드 및 25Gbps 이상의 고속 링크와 호환됩니다.
임피던스와 정밀한 제어를 통해
임피던스 계산에서는 보드 제조업체가 제공한 측정된 광대역 Dk 매개변수를 사용해야 하며, 단일 종단 RF 목표는 50Ω이고 차동 목표는 100Ω이며 허용 오차는 ± 5% 이내로 제어되고 밀리미터파 시나리오에서는 ± 3%로 강화됩니다.
25Gbps 이상의 신호에 대해 잔여 스루홀을 제거하려면 백 드릴링 기술을 사용하는 것이 우선시되어야 합니다. 고속 신호용 레이어를 변경할 때 근처에 구멍을 통한 접지를 제공하여 복귀 경로의 임피던스 변화를 줄여야 합니다.
뒤틀림 제어의 핵심 포인트
설계 소스 예방 및 제어
호환성이 높고 혼합 압력 불일치 위험을 크게 줄이는 Rogers RO4835(Z축 CTE 28ppm/℃) 및 FR-4(25ppm/℃)와 같이 유사한 Z축 CTE를 갖는 조합을 선택하는 데 우선순위를 두어야 합니다.
전체 보드의 각 레이어의 구리 적용률은 30%~70%로 제어되며, 인접한 레이어 간의 구리 면적 차이는 20% 이하입니다. 전원/접지 레이어는 보드 표면의 응력 균형을 맞추기 위해 솔리드 구리 대신 0.2-0.5mm 메쉬 구리를 사용합니다.
재료 전처리로 숨겨진 위험 제거
PTFE 고주파 소재를 프레스하기 전, 플라즈마 활성화 처리를 하여 표면 에너지를 18~20mN/m에서 72mN/m 이상으로 증가시켜 반경화 시트와의 접착력을 강화합니다.
모든 보드는 고온에서 수분 증발로 인해 층간 응력 불균일이 악화되는 것을 방지하기 위해 프레싱 전 120도에서 4시간 동안 베이킹 및 제습해야 합니다.
압축 과정의 정밀한 제어
가열 속도는 1.5~3도/분으로 엄격하게 제어되며 분할된 계단형 압축 곡선을 채택합니다. 즉, 80~120도에서 20분간 수지 용융 → 150~180도에서 34.3MPa의 고압 구간에서 70분간 → 205도에서 피크 구간이 24.5MPa로 감소합니다.
120도~60도의 냉각범위에서 20분간 고압을 계속 유지하여 냉각속도를 정확하게 조절하면 이 온도범위에서 90%의 휨이 발생합니다. 이 부분을 적절하게 제어하면 변형을 크게 줄일 수 있습니다.
정량적 승인을 위해서는 IPC 표준을 따르십시오.
고정밀 SMT 장면의 뒤틀림 정도는 0.5% 이하여야 하며 일반 표면 실장 보드의 뒤틀림 정도는 0.75%를 초과해서는 안 됩니다. 전체 보드 표면의 변형 데이터를 시각적으로 감지하기 위해 기존 플러그 게이지 방법 대신 레이저 스캐닝 방법을 사용합니다.