Vælg side

10-lags HDI PCB-teknik til mikroviaer og BGA-escape

10-lags HDI PCB-teknik til mikrovias og BGA-escape

Figur 1. 10-lags HDI PCB-teknik til mikrovias og BGA-escape.

Et 10-lags HDI-printkort defineres ikke blot ved at have ti kobberlag eller en fin-pitch BGA. Det er et ti-lags printkort, der bruger en eller flere højdensitetsforbindelsesteknikker - normalt laserborede mikrovias, blinde eller nedgravede forbindelser, via-in-pad, sekventiel opbygning, fin ledergeometri eller en kombination af disse - til at skabe routingkanaler, som et konventionelt design med belagte gennemgående huller ikke kan tilbyde inden for det tilgængelige printkortareal. Et solidt HDI-design begynder derfor med et routing- og pålidelighedsproblem, ikke med en moderne opbygningsnotation.

Highleap Electronics fremstiller konventionelle og HDI-flerlagsprintkort og gennemgår den komplette forbindelsesarkitektur, før stackup'en udgives. Gennemgangen bør forbinde fire beslutninger, der ofte behandles separat: pakkeudslipsstrategien, antallet af opbygningsniveauer, materiale- og dielektrisk konstruktion samt kvalifikationsplanen. En projektspecifik DFM og stackup-gennemgang er det rette tidspunkt at bekræfte disse beslutninger. Generelle oplysninger om fabrikken er tilgængelige på HDI PCB-produktionsside, mens denne artikel fokuserer på ti-lags tekniske valg.


Når et 10-lags bræt faktisk har brug for HDI

HDI er berettiget, når det løser en målbar tætheds-, elektrisk, mekanisk eller pålidelighedsbegrænsning. Det bør ikke tilføjes udelukkende fordi produktet indeholder en 0.5 mm BGA, bruger en hurtig grænseflade eller beskrives som et premium-design. Nogle 0.5 mm-pakker har generøse depopulationsmønstre og kan undslippes med et enkelt microvia-niveau. Andre pakker med samme pitch har fulde kuglefelter, flere effektdomæner og mange højhastighedspar og kan kræve to opbygningsniveauer eller et forskelligt lagantal. Pakkens pin-map betyder mindst lige så meget som den nominelle pitch.

Typiske grunde til at bruge HDI på et ti-lags printkort

  • Pakkeflugt: De indre rækker i en BGA kan ikke nås med den tilgængelige gennemgående pad og antipad-geometri.
  • Gendannelse af routingkanal: Store gennemgående felter bruger for meget plads på flere lag og blokerer effekt- eller referenceplaner.
  • Kortere vertikale overgange: Blinde mikrovias kan reducere unødvendig via-længde og parasitisk induktans, når målsignallaget er tæt på komponentsiden.
  • Placering af via-i-puden: En fyldt og planariseret mikrovia er påkrævet direkte i et komponentland for at bevare fanout-tætheden.
  • Kompakt mekanisk kuvert: Kortets omrids kan ikke vokse, og yderligere routinglag ville skabe uacceptable begrænsninger i tykkelse, omkostninger eller billedformat.
  • Opdelt forbindelse: udvalgte områder har brug for HDI, mens regioner med lavere tæthed kan forblive konventionelle, hvilket muliggør en delvis HDI-konstruktion i stedet for en løsning med alle lag.

Tilfælde hvor HDI måske ikke er det bedste første svar

Hvis overbelastningen skyldes dårlig komponentorientering, unødvendige lagskift, overdimensionerede antipads, overdreven keeouts eller en ineffektiv power-pin-strategi, kan tilføjelse af microvias skjule layoutproblemet snarere end at løse det. At øge printkortets omrids en smule, ændre BGA-depopulationsmuligheden, flytte en signalgruppe til en anden side eller bruge et konventionelt printkort med tolv lag kan være mindre risikabelt end at tvinge en kompleks HDI-opbygning med ti lag frem. Designgennemgangen bør sammenligne disse alternativer, før fremstillingsklassen fastsættes.

Observeret begrænsning Første ingeniørspørgsmål Mulig respons
Indre BGA-rækker kan ikke escape-koder Er blokeringen forårsaget af terrængeometrien, via mark- eller lagallokering? Via-in-pad, et eller flere opbygningsniveauer, revideret fanout eller en anden pakkemulighed
Referenceplaner er stærkt perforerede Kan gennemgangskanaler begrænses til de lag, de rent faktisk forbinder? Blinde mikrovias, nedgravede vias, reviderede lagovergange eller flere routinglag
Højhastighedspar har for meget via-stub Er kanalen bedre tjent med en blind via, bagboring eller intet lagskift? Vælg den laveste risikoovergang efter kanalsimulering
Pladen har allerede nået tykkelsesgrænsen Vil tilføjede lag overtræde mekaniske eller via billedformatbegrænsninger? Brug HDI selektivt, reducer kun den dielektriske tykkelse, hvor det er sikkert, eller revider indkapslingen
Kun ét enhedsområde er overbelastet Har hele brættet brug for den samme opbygning? Overvej delvis HDI eller lokaliseret fanout i stedet for konstruktion med et hvilket som helst lag

Sådan læser og vælger du 1+8+1, 2+6+2 og 3+4+3

I den almindelige symmetriske notation A+B+A, hvert "A" er antallet af opbyggede kobberlag, der er tilføjet uden for en central "B"-lagsunderenhed. Tallene lægges til det samlede antal kobberlag. Derfor er 1+8+1, 2+6+2 og 3+4+3 alle ti-lagskonstruktioner. Notationen definerer ikke i sig selv hver via-forbindelse, det nøjagtige antal presseoperationer, lagets funktioner, eller om den centrale underenhed indeholder nedgravede vias. Disse detaljer hører hjemme i fabrikationstegningen og den godkendte stackup.

Højprofiler - Stålåse Typiske mikroviaer med tilstødende lag Stor pressesekvens Hvor det passer Hovedrisiko ved gennemgang
1 + 8 + 1 L1-L2 og L10-L9 Central 8-lags underenhed, derefter en ydre opbygningspresse; yderligere sublaminering kan være nødvendig, hvis midten indeholder nedgravede vias Moderat tæthedsudslip, overfladiske overgange på komponentsiden, begrænsede krav til via-in-pad Om ét mikrovia-niveau giver nok routingkanaler til det faktiske pin-kort
2 + 6 + 2 L1-L2, L2-L3 og spejlvendte forbindelser i bunden Central 6-lags underenhed, første opbygningspresse, derefter anden opbygningspresse Tætte pakker i 0.5 mm-klassen, blinde overgange i to niveauer, kontrolleret fanout på begge sider Stacked-via-grænseflader, kumulativ registrering og kobber-wrap-interaktioner
3 + 4 + 3 Tre tilstødende opbygningsniveauer på hver side Central 4-lags underenhed plus tre på hinanden følgende opbygningspresser Meget tæt flugtvej, hvor tre føringdybder er påviseligt nødvendige Udbytte, dimensionsbevægelse, gentagen termisk eksponering og pålidelighed af stablede mikrovia
Asymmetrisk eller delvis HDI Defineret kun hvor det er nødvendigt Projektspecifik Enkeltsidede komponentfelter med høj densitet eller mekanisk begrænsede produkter Bøjning, vridning og ubalanceret kobber/harpiksfordeling

Vælg ikke opbygning kun fra BGA-beg

Beslutningen om opbygning skal træffes ud fra en gennemført undslippeundersøgelse. Undersøgelsen skal som minimum vise antallet af signalrækker, der skal forlade pakken, strøm og jord via placering, par-til-par-afstand, referenceplankontinuitet, den tilsigtede fanout-retning på hvert signallag og antallet af ruter, der er tilgængelige mellem tilstødende pads eller via-lande. Et 2+6+2-kort er ikke automatisk "bedre" end 1+8+1; det er kun berettiget, når det andet opbygningsniveau skaber routingadgang, som det første niveau ikke kan give.

Sammenkobling på alle lag er en separat beslutning

HDI med alle lag bruger normalt udfyldte mikrovias til at forbinde successive lagpar i hele strukturen. Det giver maksimal fleksibilitet i vertikal routing, men skaber også flere udfyldte grænseflader, flere procesløkker og flere muligheder for registrering eller grænsefladedefekter. Det bør ikke bruges som en standarderstatning for at fuldføre escape-arkitekturen. Når et hvilket som helst lag er påkrævet, skal tegningen identificere tilladte via-stakke, forbudte stakhøjder, skip-via-regler og pålidelighedstestkøretøjet.


Mikrovia-geometri, optagelsespuder og Via-in-Pad

Mikrovia-regler skal aftales med producenten i forhold til den faktiske dielektriske tykkelse, lasersystem, foliebehandling, kobberfyldningsproces og registreringskapacitet. En universel "75 μm via med en 225 μm pude"-regel er ikke sikker for alle laminater eller alle opbygningsniveauer. Den samme nominelle laseråbning kan producere forskellige indgangs-, mellemvæg- og målpudeforhold, når harpikssystemet, glastypen eller kobberfolien ændres.

Parametre, der hører hjemme i HDI-designgennemgangen

  • Laseråbning og færdig geometri: Angiv, om målet er kunstværkets åbning, nominel indgangsdiameter, færdig topdiameter eller minimum måldiameter.
  • Dielektrisk tykkelse: Brug den pressede dielektriske tykkelse på microvia-placeringen, ikke en upresset prepreg-katalogværdi.
  • Billedformat: Fabrikanten bør bekræfte sit kvalificerede dybde-til-diameter-vindue. Et konservativt design undgår generelt at lave viaen dybere end dens effektive diameter.
  • Erobre land: dimensionér den ud fra laserdiameteren, det nødvendige ringformede område, registreringsbudgettet og target-pad-proceskapaciteten.
  • Antipude: Bestem det ud fra elektrisk clearance, impedansfeltinteraktion og fabrikationsregistrering; det er ikke en fast forlængelse af capture pad'en.
  • Kobberfyldning: Definer fyldningsmetode, tilladt fordybning eller bump, planariseringskrav og om viaen vil understøtte en anden mikrovia eller et komponentland.
  • Overfladekobber efter fyldning: Kontrollér, om omviklingsplettering og fyldplettering øger det ydre kobber eller ophobningen af ​​kobber ud over det fine ætsningsvindue.

Et praktisk startvindue – ikke en frigivelsesregel

Mange HDI-produktionsdesign bruger lasermikroviaer i diameterområdet cirka 75-125 μm med pressede opbyggede dielektrikum på cirka 50-100 μm. Disse værdier er nyttige til tidlige placeringsstudier, men de er ikke en fabrikationsgodkendelse. Et design nær kanten af ​​dette vindue kan blive ufremstilleligt, efter at den faktiske glaskonstruktion, harpiksindholdet, målkobberet og det færdige kobber er valgt. Den godkendte stackup og DFM-respons skal tilsidesætte generiske biblioteksværdier.

Via-in-pad, fyldt via og lukket via er ikke udskiftelige udtryk.

En via placeret inde i en komponentflade skal normalt fyldes og planeres, så loddet ikke dræner ned i hullet, og monteringspladen forbliver flad. Til en HDI-mikrovia anvendes kobberfyldning almindeligvis, når viaen understøtter en BGA-pad eller en anden stablet mikrovia. En harpiksfyldt og kobberkapslet mekanisk via er en anden struktur med forskellige forarbejdnings- og pålidelighedshensyn. Fremstillingsnoterne skal identificere via-typen, fyldmaterialet, hættekravene, den acceptable overfladefordybning og inspektionsmetoden.

Jordløse eller ultrasmå bygninger kræver separat kvalifikation

Design, der minimerer eller eliminerer konventionelle capture landes, bruger meget fine additive ledere eller opererer i substratlignende geometri, bør ikke præsenteres som en rutinemæssig udvidelse af standard subtraktiv HDI. De kræver en processpecifik kapacitetsgennemgang, dedikerede kunstregler, inspektionskriterier og en aftalt produktionsvej. En ti-lags optælling gør ikke en SLP-struktur automatisk tilgængelig.


10-lags HDI PCB-mikrovia og opbygningsstruktur

Figur 2. 10-lags HDI PCB-mikrovia og opbygningsstruktur.

Stablede, forskudte og spring-mikrovias over

Forskudte mikrovias

Forskudte mikroviaer er forskudt på successive opbygningsniveauer og forbundet af et kort ledersegment på mellemlaget. De bruger mere routingareal end en lodret stak, men de undgår at placere alle grænseflader på samme akse og forenkler normalt kobberfyldning. Hvor pakkegeometrien tillader forskydningen uden at forstyrre signaludslip eller plankontinuitet, er forskudte strukturer ofte det lavere risikoudgangspunkt.

Stablede mikrovias

Stablede mikrovias placerer successive fyldte vias på samme akse. De bevarer det mindste fodaftryk for vertikale sammenkoblinger og kan være nødvendige under tætte fuldgitterpakker. Deres pålidelighed afhænger af mere end viadiameter: forberedelse af målpuden, kobberfyldningskvalitet, grænsefladerens renlighed, pletteringsstruktur, gentagen lamineringseksponering og antallet af stablede niveauer er alle vigtige. Brancheerfaring har identificeret skjulte grænsefladefejl i nogle stablede konstruktioner, så et design bør ikke behandle et visuelt acceptabelt mikrosnit som det eneste bevis på pålidelighed.

Spring mikrovias over

En skip-mikrovia passerer gennem mere end ét dielektrisk lag for at nå et ikke-tilstødende mål. Det er ikke blot en dybere version af en via i et tilstødende lag. Laseren skal fjerne flere harpiks-/glasstrukturer, samtidig med at target-pudens integritet opretholdes, og den øgede dybde kan indsnævre det kvalificerede procesvindue. Skip-vias bør kun anvendes, når fabrikanten har kvalificeret den nøjagtige dielektriske kombination, dybde, åbning og målstruktur. Tegningen skal angive, om skip-vias er tilladt; de bør ikke fremgå implicit.

Hybride strukturer

Et printkort kan bruge forskudte mikrovias de fleste steder, stablede par kun hvor routing kræver det, nedgravede mekaniske vias i den midterste underenhed og gennemgående huller til stik. Denne blandede arkitektur er ofte mere økonomisk og mere robust end at tvinge én via-stil på tværs af hele designet. Det kræver dog et via-kort, der tydeligt identificerer start- og stoplag og forhindrer utilsigtet stabling på ukvalificerede grænseflader.

Via-struktur Densitetsfordel Procesbyrde Frigivelsesbetingelse
Mikrovia på ét niveau Skaber lav fanout og frigør indre routingkanaler Laveste HDI-kompleksitet Bekræft lasergeometri, krav til landing og fyldning
Forskudt flerniveau Når dybere lag med offset routing Mere lagareal, men undgår en kontinuerlig lodret stak Bekræft offset-afstand og mellemlagsrouting
Stablet i flere niveauer Maksimal tæthed ved via-stedet Kobberfyldning, planarisering og grænsefladekontrol på alle niveauer Kvalificeret stakhøjde, kupon og reflow/pålidelighedsplan
Spring over mikrovia Omgår et mellemlag Smalt vindue for laser- og pletteringsproces Den nøjagtige konstruktion skal være fabrikationskvalificeret

 

Sekventiel laminering og HDI-procesflow

Sekventiel opbygning er et gentaget produktionsforløb, ikke en enkelt laminering efterfulgt af laserboring. Hvert nyligt tilføjet dielektrikum/kobberpar skal lamineres, registreres, afbildes efter behov, laserbores, rengøres, metalliseres og - når en anden mikrovia stables ovenpå - fyldes og planariseres, før det næste opbygningsniveau tilføjes.

Repræsentativ 2+6+2 strømning

  1. Byg den seks-lags midterste underenhed. De indre lag afbildes, ætses og inspiceres. Hvis centret indeholder nedgravede vias, kan det være nødvendigt med boring, metallisering og yderligere sublaminering, før centret er færdigt.
  2. Tilføj det første opbygningspar. Dielektrikum og kobber til L2 og L9 er lamineret til midten. Registreringskompensationen er baseret på målt bevægelse fra den centrale underenhed.
  3. Opret mikrovias på første niveau. Laserbor L2-L3 og L9-L8, og rengør, metalliser og belæg eller fyld dem derefter i henhold til næste niveau af arkitektur.
  4. Tilføj det andet opbygningspar. Laminér L1 og L10 oven på de forberedte overflader.
  5. Opret de ydre mikroviaer. Laserbor L1-L2 og L10-L9. Færdiggør via fyldning/planarisering, hvor komponentlandingerne kræver det.
  6. Dan de resterende gennemgående huller eller huller med kontrolleret dybde. Mekanisk boring, afsmøring og gennemgående plettering af huller sekventeres for at bevare den godkendte kobberstruktur.
  7. Komplet ydre lag, maske, finish, profil og test.

Dette eksempel involverer en central undermonteringspresse plus to opbygningspresser. At kalde det et "to-takts" eller "tre-takts"-kort uden at definere, om centerpressen tæller med, skaber forvirring omkring indkøb og konstruktion. Tilbuddet og den rejsende bør angive den faktiske processekvens i stedet for at stole på forkortelser.

Hvad gentagen laminering ændrer

  • Dimensionel bevægelse akkumuleres. Skalering og borekompensation for illustrationer skal være baseret på materialesystemet, panelorienteringen og den målte proceshistorik.
  • Harpiksstrømmen bliver mere begrænset. Fyldte kobberelementer, plan tæthed og lokal kobberubalance kan skabe harpiksmangel eller ujævn dielektrisk tykkelse.
  • Overfladekobber kan opbygges. Gentagen omvikling, fyldning og panelbeklædning kan reducere evnen til at ætse fine ydre eller ophobede ledere.
  • Termisk historik stiger. Materialevalg skal tage højde for den kvalificerede presse- og samlingseksponering, men nedbrydningstemperaturen alene bestemmer ikke egnetheden.
  • Registreringsbudgetterne strammes. Den dybeste stak afhænger af flere uafhængigt registrerede billeder, lasermønstre og målpuder.

Den komplette fremstillingssekvens er forklaret i Vejledning til fremstilling af 10-lags printkortFormålet med HDI-tegningen er at gøre processen utvetydig: hver via skal have et startlag, et stoplag, en udfyldningsbetingelse og et tilladt forhold til viasene over og under den.

 


 

BGA Escape Planning med Pitch and Pin-kort

Figur 3. BGA-flugtplanlægning efter Pitch- og Pin-kort

BGA Escape Planning med Pitch and Pin-kort

Pakkeafstand er en nyttig screeningsparameter, men den kan ikke forudsige den nødvendige opbygning i sig selv. Den endelige undslippning afhænger af jorddiameter, loddemaskestrategi, kugledepopulation, antal rækker, effekt/jordfordeling, krav til differentialpar, tilladt neckdown, tilgængelige signallag og om ruter kan passere mellem jordforbindelser eller microvia-indfangningspunkter.

0.8 mm stigning

Mange 0.8 mm BGA'er kan fræses med konventionel dog-bone fanout og mekanisk borede vias, især når pakken ikke er et fuldt gitter. HDI kan stadig være nyttig til at reducere blokering af gennemgående vias, bevare referenceplaner eller forkorte udvalgte højhastighedsovergange, men det bør ikke antages at være nødvendigt.

0.65 mm stigning

Ved 0.65 mm er både konventionelle og HDI-løsninger mulige. En 1+8+1-arkitektur med via-in-pad kan forenkle fanout, men valget afhænger af, om de indre rækker kan nås uden at overtræde kravene til ringformede linjer, loddemasker eller routingkanaler. Power-via-mønsteret bestemmer ofte succes mere end antallet af signaler.

0.5 mm stigning

En 0.5 mm fuldgrid BGA drager ofte fordel af microvia-in-pad. Ét opbygningsniveau kan være nok til en depopuleret pakke eller et beskedent rækkeantal; en tæt fuldmatrix kan kræve to niveauer eller en revideret lagtildeling. Det er usikkert at love, at hver pakke med 16 rækker kan escapes med 2+6+2 uden at gennemgå pin-kortet, parklasserne og effektfordelingen.

0.4 mm stigning

Ved 0.4 mm afstand bliver capture-land geometri, loddemaskedefinition, escape neck-down og copper-fill planarization kritiske. Multi-level HDI er almindeligt, men 3+4+3 er ikke automatisk påkrævet. Nogle pakker kan escapes med to opbygningsniveauer og omhyggelig depopulation; andre kræver et hvilket som helst lag, finere ledere eller en substratlignende proces. Fremstillingsruten skal bekræftes, før landmønsteret og via-biblioteket fryses.

Under 0.4 mm afstand

Pakninger på under 0.4 mm kan flytte designet fra konventionel subtraktiv HDI til modificeret semi-additiv eller substratlignende fremstilling. Denne overgang påvirker lederens form, kobbertykkelse, inspektion, loddemaskeregistrering, panelformat og leverandørkvalifikation. Det bør behandles som en anden procesklasse snarere end at blive annonceret som en rutinemæssig "mindre mikrovia"-mulighed.

Hvad en flugtundersøgelse skal levere

  • en lag-for-lag fanout-tegning for den tætteste pakkekvadrant;
  • mikrovia- og capture-land-biblioteket knyttet til den foreslåede stackup;
  • antallet af brugbare routingkanaler pr. lag;
  • strøm og jord via allokering, inklusive anti-pad-påvirkning på fly;
  • identifikation af referenceplan for hver højhastighedsrute;
  • den dybeste nødvendige blindforbindelse og eventuelle uundgåelige via-stabler;
  • en liste over antagelser, der kræver godkendelse fra fabrikanten.

 


 

Materialer, impedans og signalintegritet

Valg af HDI-materiale er en kombineret proces, pålidelighed og elektrisk beslutning. En lav dissipationsfaktor gør ikke automatisk et laminat egnet til sekventiel opbygning, og en høj nedbrydningstemperatur garanterer ikke automatisk mikrovia-pålidelighed. De nøjagtige kerne- og prepreg-konstruktioner, kobberfoliebehandling, harpiksflow, dimensionsstabilitet, laserrespons og kvalificeret presseopskrift er alle vigtige.

Materialespørgsmål til en ti-lags HDI-stacking

  • Er den valgte prepreg tilgængelig i en glastype og med et harpiksindhold, der producerer den nødvendige pressede dielektriske tykkelse?
  • Har fabrikanten karakteriseret dimensionsbevægelsen gennem det foreslåede antal opbygningspresser?
  • Borer og afsmærder harpikssystemet rent med laser ved den angivne mikrovia-dybde?
  • Kan kobberfyldningsprocessen opfylde planhedskravene uden at skabe for meget kobber på overfladen?
  • Er laminatet godkendt til den tilsigtede reflow-profil for samling og eventuel eksponering for efterbearbejdning?
  • Er der for højhastighedskanaler design-Dk-, Df- og kobberruhedsindgange tilgængelige for de faktiske konstruktioner – ikke blot en overskrift i et datablad på familieniveau?

Højtydende familier som Panasonic MEGTRON, Isola I-Tera eller Tachyon, og Rogers RO4000-serien af ​​materialer dækker forskellige elektriske og procesmæssige behov. De bør ikke erklæres som udskiftelige blot fordi deres nominelle Dk- eller Df-værdier synes tæt på hinanden. En substitution kan ændre impedans, indsættelsestab, glasvævsadfærd, presset tykkelse, borerespons og lamineringsbevægelse. Materialealternativer bør kontrolleres via en godkendt liste eller skriftlig kundegodkendelse efter genberegning af stackup.

Kontrolleret impedans i et HDI-område

Finledere nær mikroviafelter er følsomme over for færdigbehandlet kobber, dielektrisk tykkelse, loddemaske, lokale planåbninger og ætseform. Impedansmodellen bør bruge den faktisk foreslåede opstabling og inkludere det smalle neck-down-segment, hvor det er elektrisk signifikant. En generisk biblioteksværdi som "3 mil linje er lig med 50 ohm" kan ikke overføres mellem materialesystemer eller kobbervægte.

Fremstillingspakken skal identificere hver impedansklasse efter lag, geometri, referenceplan, mål og tolerance. Leverandøren returnerer derefter produktionslinjens bredde og dielektriske konstruktion til godkendelse. TDR-verifikation skal følge indkøbsdokumentationen og et passende kupondesign; antallet og placeringen af ​​kuponer er aftalte krav, ikke automatisk "en pr. panelhalvdel" eller "en pr. panelkvartdel". Yderligere detaljer findes i guide til impedansstyringsteknik.

Mikrovias fjerner ikke behovet for overgangsanalyse

En kortere blindvia har normalt mindre ubrugt stub end en gennemgående via, men overgangen inkluderer stadig pad-kapacitans, antipad-diskontinuitet, returvejsgeometri og muligvis en ændring af referenceplanet. Højhastighedskanaler bør evalueres som komplette sammenkoblinger. I nogle tilfælde foretrækkes en bagboret gennemgående via frem for en høj microvia-stak; i andre er en lav microvia den renere løsning. Valget bør komme ud fra kanal- og pålidelighedsanalysen, ikke ud fra en regel om, at HDI altid er elektrisk bedre.

10-lags HDI PCB-3

Figur 4. 10-lags HDI PCB-opbygning

Kvalificering, pålidelighedstest og produktionsinspektion

IPC-6016 bør ikke specificeres som den nuværende acceptstandard for HDI-kort. Den blev annulleret, og relevante HDI-overensstemmelseskrav blev overført til de gældende produktspecifikationer. For et stift ti-lags HDI-kort er den primære ydeevnespecifikation normalt IPC-6012 ved den revision og klasse, der er angivet i udbudsdokumenterne. Fleksible og stive-fleksible HDI-konstruktioner er behandlet gennem IPC-6013; højfrekvente kort kan påberåbe sig IPC-6018, når det er relevant. IPC-A-600 giver visuel fortolkning af acceptbetingelserne, men erstatter ikke den gældende ydeevnespecifikation.

Hvorfor stablede mikroviaer kræver mere end en rutinemæssig mikrosektion

Et poleret tværsnit undersøger en meget lille del af en via-struktur og afdækker muligvis ikke en svag grænseflade, der kun åbner sig efter gentagen reflow eller termisk cykling. For produkter med flere stablede niveauer, høj monteringseksponering eller vanskelige driftsforhold bør kvalifikationsplanen kombinere strukturel inspektion med et elektrisk overvåget testkøretøj. Den nøjagtige kupon, forkonditionering, cyklustælling, temperatur og fejltærskel bør defineres af kundens specifikation eller aftales med fabrikanten.

Nyttige kvalifikations- og acceptværktøjer

  • Simulering af konvektionsreflow-samling: bruges til at udsætte pladen eller kuponen for en defineret reflow-profil før strukturel eller elektrisk evaluering.
  • DC-strøm-induceret termisk cykling: opvarmer en daisy-chain-testkupon elektrisk og overvåger modstandsændringer gennem gentagne cyklusser.
  • Termisk chok eller kammercykling: anvendes når produktspecifikationen kræver miljømæssige overgange, der er repræsentative for driftsforhold.
  • Mikrosektionsanalyse: evaluerer target-pudens tilstand, fyldkvalitet, pletteringsstruktur, registrering, dielektrisk integritet og tegn på adskillelse eller revnedannelse.
  • AOI og laserboreinspektion: verificerer defekter i illustrationer, måljustering og hulgeometri på de relevante fremstillingstrin.
  • Elektrisk test: verificerer kontinuitet og isolering af det færdige printkort i overensstemmelse med købsspecifikationen.
  • TDR: verificerer kuponer med kontrolleret impedans, når impedanskontrol er specificeret.

Kvalifikation, partigodkendelse og forsendelsesregistreringer er forskellige

En kvalifikation af leverandørens kapacitet kan udføres periodisk på en repræsentativ konstruktion. Test af første artikel kan være påkrævet, når en ny opbygning, et nyt materiale eller en ny via-stak introduceres. Godkendelse af produktionspartier kan bruge kuponer eller prøver defineret af den gældende specifikation og købsdokumentation. Forsendelsesregistreringer er de rapporter, der faktisk leveres med pladerne. Disse tre niveauer bør ikke sammenfattes til en påstand om, at hvert plade eller hvert panel gennemgår alle pålidelighedstests.

Optag eller test Typisk formål Hvornår det skal kræves
Opbygning og materialecertifikat Bekræfter godkendte materialer, konstruktioner og sporbarhed af partier Kontrolleret materiale, højhastigheds-, regulerede eller kundekvalificerede produkter
Mikrosektionsrapport Dokumenter via og lagstrukturel integritet på en repræsentativ kupon Første artikel, definerede produktionspartier, høj pålidelighed eller komplekse via-strukturer
Reflow/termisk cykling data Evaluerer forbindelsesstabilitet efter foreskrevet stress Stablede mikrovias, alvorlig monteringseksponering eller produktspecifikke pålidelighedskrav
TDR-rapport Verificerer kuponimpedans mod specificerede klasser Ordrer med kontrolleret impedans
Elektrisk testcertifikat Bekræfter kontinuitets-/isolationstest af færdige printplader Normalt kræves til flerlagsproduktion

 


 

Omkostninger, leveringstidsfaktorer og tilbudspakke

HDI-omkostningerne er drevet af procesløkker og udbytterisiko, ikke af et universelt tillæg knyttet til et opbygningsnavn. To nominelt identiske 2+6+2-kort kan give meget forskellige tilbud, hvis det ene bruger forskudte 100 μm mikrovias på et standardpanel, og det andet bruger stablede via-in-pad, ultrafine linjer, materiale med lavt tab, tæt registrering og omfattende kvalifikationsdokumentation.

De største omkostnings- og tidsplandrivere

  • antal opbygnings- og nedgravede sublamineringstrin;
  • stablet versus forskudt mikrovia-antal og maksimal stakhøjde;
  • kobberfyldning, planarisering og tilladt overfladefordybning;
  • minimum lederbredde/-afstand efter den krævede pletteringssekvens;
  • materialetilgængelighed, panelstørrelse og historik for dimensionsstabilitet;
  • færdig tykkelse, gennemgående hulformatforhold og blandede via-teknologier;
  • impedansklasser og kuponkrav;
  • produktklasse, kvalificering af første artikel og krævede rapporter;
  • kortstørrelse, array-design, paneludnyttelse og forventet udbytte;
  • mængde, leveringsfordeling og om en fremskyndet rute er teknisk tilgængelig.

Da disse input interagerer, offentliggør artiklen ikke faste procenter eller garanterede prototypedage. Prisguide for 10-lags printkort forklarer, hvordan man sammenligner tilbud uden at forvirre materialepriser, proces-NRE, testværktøjer og logistik.

Filer nødvendige til et tilbud på HDI i ingeniørkvalitet

  • Gerber X2, ODB++ eller IPC-2581 fabrikationsdata;
  • NC-bore-/fræsningsdata med en start/stop-lagtabel for hver blind-, nedgravet og laservia;
  • fabrikationstegning med færdig tykkelse, kobber, finish, klasse og dimensionstolerancer;
  • foreslået opstabling eller tilladelse til, at producenten designer en;
  • impedanstabel med angivelse af lag, geometri, referenceplan, mål og tolerance;
  • BGA-data eller et fanout-billede for de tætteste pakker;
  • materialerestriktioner og substitutionspolitik;
  • krav til viafyldning, hætte og planhed;
  • krav til kvalifikation, kupon, inspektion og rapport;
  • mængde, leveringsplan, panel-/array-præference og samlingsprofil, når pålideligheden afhænger af reflow-eksponering.

Indsend et 10-lags HDI-printkort til DFM og tilbud

 


 

HDI-frigivelsestjekliste før fremstilling

Et HDI-design er kun klar til tilbud, når opbygningsnotationen, via-kortet og ruteintentionen beskriver den samme fysiske konstruktion. Frigivelsespakken skal vise alle blinde, nedgravede og gennemgående via-spænd; identificere hvilke mikrovias der er stablet, forskudt, skip eller via-in-pad; og angive den nødvendige fyldning, planarisering og dækningstilstand. Pakkeflugtsundersøgelsen skal demonstrere, hvorfor hvert opbygningsniveau er nødvendigt, i stedet for at bruge pakkeafstand som den eneste beslutningsregel.

  • Frys den centrale underenhed, opbygningsrækkefølgen og den faktiske lamineringssekvens.
  • Bekræft laser-via-diameter, dielektrisk tykkelse, indfangningsland, målland og aspektforhold som én kvalificeret geometri.
  • Identificer mikrovia-stakke, der kræver strukturspecifik pålidelighedskvalificering.
  • Returner produktionsstakken og impedansgeometrien til godkendelse, før ændringer i illustrationen frigives.
  • Definer kuponstrukturer, prøvefrekvens, acceptkriterier og leverede rapporter i købsdokumenterne.
  • Separat leverandørproceskvalificering, kvalificering af første artikel og rutinemæssig partigodkendelse; de ​​er ikke det samme testprogram.

Det mest pålidelige resultat er normalt den mindst komplekse opbygning, der rydder pakken, bevarer referenceplaner og opfylder produktets kvalifikationsplan. Tilføjelse af et yderligere opbygningsniveau kan genvinde routingplads, men det tilføjer også registreringsakkumulering, termisk eksponering, fyldnings-/planariseringsoperationer og udbytterisiko.

få-øjeblikkelig-tilbud

anbefalet Indlæg

Sådan får du et tilbud på printkort

Lad os køre en DFM/DFA-analyse for dig og vende tilbage til dig med en rapport. Du kan uploade dine filer sikkert via vores hjemmeside. Vi har brug for følgende oplysninger for at kunne give dig et tilbud:

    • Gerber, ODB++ eller .pcb, spec.
    • Stykliste, hvis du ønsker montering
    • Antal
    • Vendetid
Udover printkortproduktion tilbyder vi en omfattende vifte af elektroniske tjenester, herunder printkortdesign, printkortbaseret udstyrs ...

For PCBA-tjenester bedes du fremvise din BOM (Bill of Materials) og eventuelle specifikke monteringsinstruktioner. Vi tilbyder også DFM/DFA-analyse for at optimere dine designs med hensyn til fremstillingsevne og montering, hvilket sikrer en problemfri produktionsproces.






    Hurtig bemærkning: Vores team sender dig en e-mail kort efter indsendelse. For at sikre, at du modtager vores svar, anbefaler vi venligst, at du Tjekker din spam-/junkmappe hvis du ikke ser vores besked i din indbakke.