PCB板卡作为交流机硬件架构的主要组成部分,承载着各种硬件器件和部件,其可靠性至关主要,直接影响交流机的整体性能。
随着数据中央的快速发展,交流机单lane旗子暗记速率也在飞速提升,这对PCB和SI设计而言都是全新的寻衅。本文将从PCB的硬件设计与加工两个维度来阐述,如何提升交流机56G旗子暗记传输的可靠性。

PCB设计可靠性
1、PCB材料选择
应该选取Hyper Low Loss高速板材,将损耗掌握在-0.66db@12.89GHz以内,以知足56G旗子暗记对Loss的需求。
2、PCB叠层设计
56G Serdes旗子暗记须要参考完全的GND平面,担保旗子暗记回流路径最短的同时,又能避免旗子暗记层相邻带来的串扰。Power平面通过GND平面与旗子暗记层完备隔离,担保了良好的电源完全性。向下滑动查看所有内容
3、Serdes旗子暗记的TX和RX完备隔离设计
所有TX旗子暗记分布在上半层,RX旗子暗记分布不才半层,可以避免Serdes旗子暗记相互滋扰。由于在交流芯片内部,TX旗子暗记的PIN脚分布在芯片外侧,RX旗子暗记的PIN脚分布在芯片内侧,旗子暗记通过过孔换层后,进行过孔背钻,这样TX和RX旗子暗记实现完备隔离,避免相互关扰。
4、SI设计优化
56G Serdes旗子暗记推举采取十度线设计,能够有效降落玻纤效应带来的阻抗不连续。采取Via in pad设计,可以优化交流芯片和光模块旗子暗记连接器区域阻抗的连续性。反焊盘处理,须要通过调度过孔反焊盘的尺寸,优化过孔阻抗的容性,进而达到优化过孔整体阻抗的目的。PCB加工可靠性
1、采取Skip Via技能
连接TOP层和第三层的过孔采取Skip Via技能,即通过控深钻+激光钻孔技能实现表层和第三层旗子暗记的连通。控深钻利用机器钻头将TOP层和第二层的铜皮打穿,利用激光的热能和化学烧蚀将过孔周围的玻璃纤维清理干净,之后对过孔化学沉铜并树脂塞孔。此工艺,既实现了旗子暗记的连通,又不会产生stub,对旗子暗记完全性的提升有很大帮助。
其余,对PCB制程而言,Skip Via工艺和盲孔工艺都可以达成同样的效果,但Skip Via与盲孔比较,加工周期短(不用多次压合),加工过程更大略,具有明显的本钱上风,推举采取Skip Via工艺。
2、采取3D背钻技能
推举采取3D背钻技能,该技能可以将过孔的stub精准掌握在2-8mil,能极大地改进反射对旗子暗记完全性带来的影响。建议背钻孔径采取D+6方案,即背钻钻刀在一钻钻刀的根本上直径增加6mil,相较于常规的D+8方案,背钻钻刀直径减小2mil,尽可能加大Serdes旗子暗记相邻参考层(GND平面)的面积,避免Serdes旗子暗记涌现跨分割风险。
3、采取树脂塞孔技能
建议所有8-10mil的过孔全部采取树脂塞孔技能。树脂塞孔为真空塞孔,过孔内100%填满树脂。相对付普通的绿油塞孔,树脂塞孔的上风非常明显,树脂塞孔为全塞,过孔内全部填满树脂,也就不会残留空气和水汽,从根本上避免了水汽对孔壁的堕落,提升了过孔的长期可靠性,也就大大提升了板卡的利用寿命。
4、采取POFV技能
56G Serdes旗子暗记的收发轫(交流芯片端和光模块端)采取POFV(Plated over Filled Via)设计,也便是Via in pad技能,旗子暗记的换层过孔直接打在零件封装的焊盘上。这样既节省了PCB布局布线的空间,又极大提升了SI和PI的性能,一石二鸟。生产中,钻孔环节完成之后,接着进行孔壁沉铜,之后树脂塞孔,然后电镀填平,处理之后丝毫不会影响SMD器件的贴装。
5、前辈的压合技能
推举采取PIN lam+CCD电磁熔合技能,最大限度地提升压合对准度,减小整体层偏,相邻层层偏偏差可以掌握在3mil以内,整体层偏可以掌握在5mil以内。
6、精确的阻抗掌握
所有内层走线层铜厚均为1 OZ设计,内层走线的阻抗精准掌握在±8%以内,表层采取0.5 OZ+plating设计,也可以将表层阻抗掌握在±10%以内,以确保56G Serdes旗子暗记全链路阻抗的连续性和稳定性。
浪潮交流机的PCB板卡基于以上设计和制造,可靠性得到极大的提升,不仅能够显著优化交流机在SI和PI方面的性能,而且有效降落了交流机的故障率,切实保障客户网络业务的安全稳定运行。长途漫漫,未来的日子里,我们仍将致力于PCB品质的深入研究,不断提升产品的质量和可靠性。










