Detaljeret forklaring af almindelige HDI PCB-stable-up-strukturer

Almindelige lagstrukturer til HDI-printkort

HDI (High-Density Interconnect) printkort har mikrovias, fine sporbredder/afstand og stablede lag, hvilket muliggør tæt sammenkobling og kompakt design. Disse egenskaber gør HDI printkort velegnede til højtydende applikationer med begrænset plads.

Almindelige lagstrukturer for HDI-printkort:

1. 2+N+2 Struktur2 indvendige lag, N udvendige lag (bruges til 6-lags plader).
2. 3+N+3 Struktur3 indvendige lag, N udvendige lag (bruges til 8-lags plader).
3. 4+N+4 Struktur4 indvendige lag, N udvendige lag (bruges til plader med 10 lag og derover).
4. 5+N+5 Struktur5 indvendige lag, N udvendige lag (bruges til plader med 12 lag og derover).

Blindvias: Blindvias forbinder de indre lag med de ydre lag, hvilket reducerer printpladetykkelsen.

Nedgravede vias: Nedgravede vias skaber forbindelser mellem indre lag og optimerer dermed lagudnyttelsen.

Typisk varierer blinde og nedgravede vias fra 0.075 til 0.2 mm i diameter og fremstilles ved hjælp af metoder som laserboring, plasmaætsning og lysfølsom ætsning, hvor laserboring er den mest almindelige.

HDI-printkort er med deres komponenter og sammenkoblinger med høj tæthed ideelle til komplekse designs som 5G, IoT og bilindustrien. Deres stack-up-design tilpasses de specifikke krav i hvert projekt.

Enkelt første-ordens lamineret printkort (første-ordens lamineret 6-lags print, stablestruktur er (1+4+1))

Denne type HDI PCB-opbygning, nærmere bestemt et førsteordens lamineret PCB, er den enkleste, hvor det indre flerlagsprintkort ikke har nedgravede huller og færdiggøres ved at trykke én gang. Selvom det er et førsteordens lamineret 6-lagsprintkort, er dets fremstillingsproces meget lig et konventionelt flerlags PCB-design, der lamineres én gang. Den væsentligste forskel er, at det kræver laserboring af blinde vias og flere processer.

Da denne HDI PCB-stablingsstruktur ikke har nedgravede huller, kan det 2. og 3. lag laves om til et kerne-PCB i produktionen, og det 4. og 5. lag bruges som et andet kernekort. Det ydre lag tilføjes med et dielektrisk lag og kobberfolie, og midten tilføjes med et dielektrisk lag og presses derefter én gang, hvilket er meget enkelt og har en lavere pris sammenlignet med konventionelle laminerede kort af første orden.

Konventionelt første-ordens lamineret HDI printkort (første-ordens lamineret HDI 6-lags print, stablet struktur er (1+4+1))

Strukturen af ​​denne type HDI PCB-stacking er (1+N+1), (N≥2, N er lige). Denne struktur er det gængse design af branchens førsteordens laminerede plader i øjeblikket. Det indre flerlagsplade har nedgravede vias og skal presses to gange for at færdiggøre. Ud over blinde huller har denne type enkeltlags lamineret plade også nedgravede huller.

Hvis designeren kan konvertere denne type HDI-printkort til den ovennævnte første type af simple førsteordens laminerede printkort, vil det være gavnligt for både udbuds- og efterspørgselssiden. Efter vores forslag har mange af vores kunder valgt at ændre stablingsstrukturen for konventionelle førsteordens laminerede HDI-printkort til et simpelt førsteordens lamineret printkort svarende til den første type.

Konventionelt anden-ordens lamineret HDI printkort (anden-ordens lamineret HDI 8-lags print, stablestruktur er (1+1+4+1+1))

Strukturen af ​​denne type HDI PCB-stacking er (1+1+N+1+1), (N≥2, N er lige). Denne struktur er det gængse design af industriens andenordens laminerede HDI-kort i øjeblikket. Det indre flerlagskort har nedgravede vias og skal presses tre gange for at færdiggøre. Hovedårsagen til dette er manglen på et stablet huldesign, hvilket gør fremstillingsvanskeligheden moderat.

Men som nævnt ovenfor, hvis de nedgravede vias i lagene (3-6) optimeres i forhold til de nedgravede vias i lagene (2-7), kan én presning reduceres. Denne procesoptimering kan føre til omkostningsreduktioner, samtidig med at HDI-printkortets strukturelle integritet opretholdes. Denne type er som eksemplet nedenfor.

En anden konventionel anden-ordens lamineret HDI printkort (anden-ordens lamineret HDI 8-lags print, stablestruktur er (1+1+4+1+1))

Strukturen af ​​denne type HDI PCB-stacking er (1+1+N+1+1), (N≥2, N er lige). Selvom det er en andenordens lamineret HDI-kortstruktur, da placeringen af ​​de nedgravede vias ikke er mellem (3-6) lagene, men mellem (2-7) lagene, kan et sådant design også reducere antallet af tryk med ét, hvilket gør det andenordens laminerede HDI PCB, som typisk kræver en 3-presseproces, optimeret til en 2-presseproces.

Denne type printplade præsenterer dog en anden vanskelighed ved fremstilling af HDI-printkort. Der er blindvias i (1-3) lagene, som er opdelt i (1-2) og (2-3) lag blindvias til fremstilling. Det er nødvendigt at bruge viafyldning til at lave de indre blindvias i (2-3) lagene. Det vil sige, at de indre blindvias i dobbeltlagslamineringen skabes gennem viafyldning. Typisk er HDI-printkort med viafyldning dyrere, og fremstillingsvanskeligheden er også betydeligt større.

Derfor anbefales det for konventionelle laminerede HDI-plader af anden orden, at stablingsdesignet undgår brugen af ​​stablede huller og forsøger at konvertere (1-3) blinde vias til forskudte (1-2) blinde vias og (2-3) nedgravede (blind) vias. Erfarne HDI PCB-designere kan anvende denne form for undgåelses- og forenklingsdesign eller optimering for at reducere produktionsomkostningerne for deres produkter.

Endnu et ukonventionelt anden-ordens lamineret HDI printkort (anden-ordens lamineret HDI 6-lags print, stablestruktur er (1+1+2+1+1))

Strukturen af ​​denne type HDI PCB-stacking er (1+1+N+1+1), (N≥2, N er lige). Selvom det er en andenordens lamineret printpladestruktur, er der også tværgående blindhuller, og dybdekapaciteten af ​​blindhuller er betydeligt forøget. Dybden af ​​(1-3) lags blindhuller er fordoblet sammenlignet med de konventionelle (1-2) lags blindhuller. Kunder med dette design har deres egne unikke krav og tillader ikke, at (1-3) tværgående blindhuller laves til stablede blindhuller (1-2) (2-3) blindhuller.

Ud over vanskeligheden ved laserboring er den efterfølgende kobberforsænkning (PTH) og galvanisering også vanskelig. Generelt finder printkortproducenter uden et vist teknisk niveau det vanskeligt at fremstille sådanne plader. Produktionsvanskeligheden er betydeligt højere end for konventionelle laminerede plader af anden orden. Dette design anbefales ikke, medmindre der er særlige krav.

Anden-ordens lamineret HDI med blindt hul stabeldesign, nedgravede huller (2-7) lag over de stablede blinde huller. (Andenordens lamineret HDI 8-lags plade, stablestruktur er (1+1+4+1+1))

Strukturen af ​​denne type HDI PCB-stacking er (1+1+N+1+1), (N≥2, N er lige). Denne struktur bruges i øjeblikket i nogle andenordens laminerede plader i industrien. Det indre flerlagsplade har nedgravede huller og skal presses to gange for at færdiggøre. Hovedårsagen er, at der er et stablet huldesign, som erstatter det ovennævnte 5. punkt i krydslags blindhulsdesignet.

Hovedtræk ved dette design er, at blindhullerne skal stables oven på de (2-7) nedgravede huller, hvilket øger fremstillingsvanskeligheden. Designet med nedgravede huller i (2-7) laget kan reducere én laminering, optimere processen og opnå en effekt af at reducere omkostningerne.

Andenordens lamineret HDI med tværlags blindhulsdesign (andenordens lamineret HDI 8-lags plade, stabelstruktur er (1+1+4+1+1))

Strukturen af ​​denne type HDI PCB-stacking er (1+1+N+1+1), (N≥2, N er lige). Denne struktur er i øjeblikket et lamineret printkort af anden orden med en vis vanskelighedsgrad i fremstilling i industrien. Med et sådant design har det indre flerlagsprintkort begravede huller i (3-6) lagene og skal presses tre gange for at færdiggøre. Hovedårsagen er, at der er et tværgående blindhulsdesign, hvilket har en høj fremstillingsvanskelighed.

Det er vanskeligt for HDI PCB-producenter uden visse tekniske evner at fremstille sådanne andenordens laminerede plader. Hvis dette tværgående blindhulslag (1-3) optimeres og opdeles i (1-2) og (2-3) blindhuller, er denne metode til opdeling af blindhuller ikke den stablingsmetode, der er nævnt i punkt 4 og 6 ovenfor. I stedet er det en forskudt blindhulsopdelingsmetode, som i høj grad vil reducere fremstillingsomkostningerne og optimere produktionsprocessen.

Optimering af andre stablingsstrukturer af HDI-plader

Lignende optimeringsprincipper kan anvendes på tredjeordens laminering og stackup-strukturer for printkort med højere HDI for at undgå unødvendige lamineringscyklusser. Skift af vias for at eliminere stablede vias reducerer fremstillingstrin og forbedrer udbyttet i HDI-printkortfremstillingsprocessen.

Det er vigtigt at bemærke, at selvom HDI-printkortopsætninger tilbyder adskillige fordele, kræver de også specialiserede HDI-printkortdesignretningslinjer og produktionsekspertise. Designere skal nøje overveje faktorer som signalintegritet, termisk styring og fremstillingsevne for fuldt ud at udnytte fordelene ved HDI-teknologi.

Derudover er det vigtigt at arbejde tæt sammen med erfarne printkortproducenter og pålidelige HDI-printkortfabrikationstjenester for at sikre en vellykket HDI-printkortproduktion.

Den almindelige HDI stak op som følger

Forståelse af forskellige HDI PCB-stackingstrukturer giver designere mere fleksibilitet med hensyn til lagallokering, routingmuligheder og komponentplacering. Dette muliggør effektiv udnyttelse af tilgængelig plads og optimering af PCB-layoutet.

Hvorfor vælge Highleap Electronic til HDI PCB-produktion

Highleap Electronic skiller sig ud som et førsteklasses valg til produktion af HDI-printkort på grund af deres avancerede produktionskapaciteter og omfattende ekspertise inden for højdensitetsforbindelsesteknologi. Vores topmoderne faciliteter er udstyret med det nyeste maskineri til præcisionslaserboring, plasmaætsning og avancerede fotofølsomme teknikker, hvilket sikrer, at hvert HDI-printkort opfylder de højeste standarder for kvalitet og ydeevne.

Vi beskæftiger et team af højt kvalificerede ingeniører, der specialiserer sig i at optimere stack-up designs for at forbedre signalintegritet, strømforsyning og termisk styring, hvilket sikrer, at dine HDI-printkort er både pålidelige og effektive.

Derudover er Highleap Electronic forpligtet til at yde enestående kundeservice og support gennem hele produktionsprocessen. Fra den indledende designkonsultation til levering af det endelige produkt arbejder vi tæt sammen med vores kunder for at forstå deres specifikke krav og levere skræddersyede løsninger, der opfylder deres unikke behov.

Vores dedikation til løbende forbedringer og innovation sikrer, at vi er på forkant med branchens tendenser og teknologiske fremskridt, og tilbyder dig banebrydende HDI PCB-løsninger , der driver dine projekter fremad med selvtillid og succes.

HDI PCB-opbygning Professionel Ofte stillede spørgsmål

1. Hvad er de vigtigste overvejelser for at optimere signalintegriteten i HDI PCB-stacking?

For at optimere signalintegriteten i HDI PCB-stacking skal designere fokusere på at minimere krydstale, styre sporimpedans og sikre korrekt signalrouting. Brug af kontrolleret impedansrouting, differentiel parrouting og undgåelse af unødvendige via-overgange kan forbedre signalkvaliteten betydeligt.

2. Hvordan påvirker valget af materialer ydelsen af ​​HDI PCB?

Valget af materialer til HDI PCB'er, herunder typen af ​​dielektrisk og kobberfolie, påvirker direkte kortets elektriske ydeevne, termiske styring og mekaniske stabilitet. Dielektriske materialer af høj kvalitet med lavt tab kan forbedre signalhastigheden og reducere strømtab, mens kobber med høj ledningsevne sikrer effektiv strømforsyning.

3. Hvad er fordelene ved at bruge microvias i HDI PCB designs?

Microvias i HDI PCB-design giver mulighed for højere komponenttæthed og forbedret elektrisk ydeevne ved at muliggøre kortere signalveje og reducere parasitisk induktans. De letter også flerlags sammenkoblinger, hvilket forbedrer kortets overordnede pålidelighed og signalintegritet.

4. Hvordan kan designere effektivt håndtere termiske problemer i HDI PCB'er?

Effektiv termisk styring i HDI PCB'er kan opnås ved brug af termiske vias, køleplader og korrekte lagopbygningsdesign. Inkorporering af materialer med høj varmeledningsevne og sikring af tilstrækkelig luftstrøm i slutproduktet kan også hjælpe med at sprede varme og opretholde optimale driftstemperaturer.

5. Hvad er de fælles udfordringer ved fremstilling af HDI PCB'er, og hvordan kan de løses?

Fælles udfordringer ved fremstilling af HDI PCB'er omfatter sikring af præcis boring af mikroviaer, opretholdelse af lagjustering og opnåelse af ensartet lamineringskvalitet. Disse udfordringer kan løses ved at bruge avancerede laserboreteknikker, strenge kvalitetskontrolforanstaltninger og arbejde med erfarne PCB-producenter, som har specialiseret ekspertise i HDI-teknologi.