Progettazione di PCB HDI a 10 strati per microvias e uscite BGA

Un PCB HDI a 10 strati non si definisce semplicemente per la presenza di dieci strati di rame o di un BGA a passo fine. Si tratta di un circuito stampato a dieci strati che utilizza una o più tecniche di interconnessione ad alta densità (in genere microvias realizzate con fori laser, interconnessioni cieche o interrate, via-in-pad, assemblaggio sequenziale, geometria a conduttore fine o una combinazione di queste) per creare canali di routing che un design convenzionale con fori metallizzati non può fornire all'interno dell'area disponibile del circuito stampato. Un buon progetto HDI, quindi, inizia con un problema di routing e affidabilità, non con una notazione di assemblaggio alla moda.

Highleap Electronics produce schede multistrato convenzionali e HDI e rivede l'intera architettura di interconnessione prima del rilascio dello stackup. La revisione dovrebbe collegare quattro decisioni che spesso vengono trattate separatamente: la strategia di uscita del package, il numero di livelli di buildup, la costruzione del materiale e del dielettrico e il piano di qualificazione. Uno specifico progetto Analisi DFM e stackup è il momento opportuno per confermare tali decisioni. Informazioni generali sulla fabbrica sono disponibili su Pagina di produzione PCB HDI, mentre questo articolo si concentra sulle scelte ingegneristiche a dieci strati.

Quando un circuito stampato a 10 strati necessita effettivamente di HDI

L'HDI è giustificato quando risolve un vincolo misurabile di densità, elettrico, meccanico o di affidabilità. Non dovrebbe essere aggiunto solo perché il prodotto contiene un BGA da 0.5 mm, utilizza un'interfaccia veloce o è descritto come un design premium. Alcuni package da 0.5 mm hanno pattern di depopolamento generosi e possono essere gestiti con un singolo livello di microvia. Altri package con lo stesso passo hanno campi di sfere completi, domini di alimentazione multipli e molte coppie ad alta velocità e potrebbero richiedere due livelli di buildup o un diverso numero di strati. La mappatura dei pin del package è importante almeno quanto il passo nominale.

Motivi tipici per utilizzare HDI su un circuito stampato a dieci strati

• Fuga del pacco: Le file interne di un BGA non sono raggiungibili con la geometria dei pad e antipad passanti attualmente disponibile.
• Ripristino del canale di routing: I grandi campi di through-via consumano troppo spazio su più strati e bloccano i piani di alimentazione o di riferimento.
• Transizioni verticali più brevi: Le microvias cieche possono ridurre la lunghezza non necessaria delle vias e l'induttanza parassita quando il livello del segnale di destinazione è vicino al lato del componente.
• Posizionamento del via-in-pad: Per preservare la densità di fanout, è necessario un microvia riempito e planarizzato direttamente nel pad del componente.
• Involucro meccanico compatto: Il contorno del circuito stampato non può espandersi e l'aggiunta di ulteriori strati di routing creerebbe vincoli inaccettabili in termini di spessore, costi o rapporto d'aspetto.
• Interconnessione partizionata: Alcune aree selezionate necessitano di un miglioramento dell'indice di sviluppo umano (HDI), mentre le regioni a minore densità possono rimanere convenzionali, consentendo una costruzione con HDI parziale anziché una soluzione a strati completi.

Casi in cui l'HDI potrebbe non essere la migliore prima risposta

Se la congestione è causata da un orientamento errato dei componenti, cambi di strato non necessari, antipad sovradimensionati, eccessivi keepout o una strategia inefficiente per i pin di alimentazione, l'aggiunta di microvias potrebbe mascherare il problema di layout anziché risolverlo. Aumentare leggermente il contorno del circuito stampato, modificare l'opzione di svuotamento BGA, spostare un gruppo di segnali su un altro lato o utilizzare un circuito stampato convenzionale a dodici strati può comportare un rischio inferiore rispetto alla realizzazione di una complessa struttura HDI a dieci strati. La revisione del progetto dovrebbe confrontare queste alternative prima di definire la classe di fabbricazione.

Come leggere e selezionare 1+8+1, 2+6+2 e 3+4+3

Nella notazione simmetrica comune A+B+AOgni "A" indica il numero di strati di rame aggiunti all'esterno di un sottoinsieme centrale a strati "B". La somma dei numeri dà il numero totale di strati di rame. Pertanto, 1+8+1, 2+6+2 e 3+4+3 sono tutte costruzioni a dieci strati. La notazione, di per sé, non definisce ogni connessione via, il numero esatto di operazioni di pressatura, le funzioni degli strati o se il sottoinsieme centrale contiene vie interrate. Questi dettagli appartengono al disegno di fabbricazione e alla configurazione approvata.

Non selezionare l'accumulo solo dal passo BGA

La decisione relativa alla configurazione del circuito stampato deve essere presa sulla base di uno studio completo dei percorsi di uscita. Come minimo, tale studio dovrebbe indicare il numero di file di segnale che devono uscire dal package, il posizionamento dei via di alimentazione e di massa, la spaziatura tra le coppie di contatti, la continuità del piano di riferimento, la direzione di fanout prevista su ogni strato di segnale e il numero di percorsi disponibili tra i pad adiacenti o le vie di terra. Una scheda 2+6+2 non è automaticamente "migliore" di una 1+8+1; è giustificata solo quando il secondo livello di assemblaggio crea un accesso di routing che il primo livello non può fornire.

L'interconnessione di qualsiasi strato è una decisione separata

La tecnica HDI any-layer utilizza normalmente microvias riempite per collegare coppie di layer successivi in ​​tutta la struttura. Offre la massima flessibilità di instradamento verticale, ma crea anche più interfacce riempite, più cicli di processo e maggiori possibilità di difetti di registrazione o interfacciali. Non dovrebbe essere utilizzata come sostituto predefinito per completare l'architettura di escape. Quando è richiesto l'utilizzo di any-layer, il disegno deve specificare gli stack di via consentiti, le altezze di stack proibite, le regole di skip-via e il veicolo di prova di affidabilità.

Geometria dei microvia, pad di acquisizione e via-in-pad

Le regole per le microvias devono essere concordate con il produttore in base allo spessore effettivo del dielettrico, al sistema laser, al trattamento della lamina, al processo di riempimento in rame e alla capacità di allineamento. Una regola universale del tipo "via da 75 µm con pad da 225 µm" non è adatta a tutti i laminati o a tutti i livelli di stratificazione. La stessa apertura laser nominale può produrre condizioni diverse per l'ingresso, la parete centrale e il pad di destinazione a seconda del sistema di resina, del tipo di vetro o della lamina di rame utilizzati.

Parametri da includere nella revisione del progetto HDI

• Apertura laser e geometria finale: Indicare se la dimensione si riferisce all'apertura dell'opera d'arte, al diametro nominale di ingresso, al diametro superiore finito o al diametro minimo di destinazione.
• Spessore dielettrico: Utilizzare lo spessore del dielettrico pressato nella posizione del microvia, non un valore di catalogo del preimpregnato non pressato.
• Dimensioni: Il fabbricante deve confermare il rapporto profondità/diametro qualificato. Una progettazione conservativa generalmente evita di realizzare il foro passante più profondo del suo diametro effettivo.
• Conquista il territorio: Dimensionatelo in base al diametro del laser, alla superficie anulare richiesta, al budget di registrazione e alla capacità del processo di target-pad.
• Antipad: La sua dimensione viene determinata in base alla distanza elettrica, all'interazione del campo di impedenza e alla registrazione della fabbricazione; non si tratta di un'estensione fissa del pad di acquisizione.
• Riempimento di rame: Definire il metodo di riempimento, l'incavo o la sporgenza ammissibile, il requisito di planarizzazione e se il via supporterà un altro microvia o un pad di componente.
• Rame superficiale dopo il riempimento: Verificare se la placcatura di avvolgimento e la placcatura di riempimento aumentano lo strato esterno o accumulano rame oltre la finestra di incisione a linea fine.

Una finestra di avvio pratica, non una regola di rilascio

Molti progetti HDI di produzione utilizzano microvias laser con diametri compresi tra circa 75 e 125 µm e dielettrici di accumulo pressati di circa 50-100 µm. Questi valori sono utili per gli studi preliminari di posizionamento, ma non costituiscono un'autorizzazione alla fabbricazione. Un progetto vicino al limite di questo intervallo può diventare irrealizzabile dopo la selezione della struttura del vetro, del contenuto di resina, del rame target e del rame finito. La configurazione dello stackup approvata e la risposta DFM (Design for Manufacturing) devono prevalere sui valori generici della libreria.

I termini via-in-pad, via riempita e via sigillata non sono intercambiabili.

Un via posizionato all'interno di un pad di un componente deve solitamente essere riempito e planarizzato in modo che la saldatura non coli nel foro e il pad di assemblaggio rimanga piatto. Per un microvia HDI, il riempimento in rame è comunemente utilizzato quando il via supporta un pad BGA o un altro microvia sovrapposto. Un via meccanico riempito di resina e con cappuccio in rame è una struttura diversa con differenti considerazioni in termini di processo e affidabilità. Le note di fabbricazione devono specificare il tipo di via, il materiale di riempimento, i requisiti del cappuccio, la depressione superficiale accettabile e il metodo di ispezione.

Le strutture senza terreno o di dimensioni estremamente ridotte richiedono una qualificazione separata

I progetti che minimizzano o eliminano le superfici di cattura convenzionali, utilizzano conduttori additivi molto sottili o operano in una geometria simile a quella del substrato non dovrebbero essere presentati come una normale estensione della HDI sottrattiva standard. Richiedono una revisione delle capacità specifiche del processo, regole grafiche dedicate, criteri di ispezione e un percorso di produzione concordato. Un conteggio di dieci strati non rende automaticamente disponibile una struttura SLP.

Microvias impilate, sfalsate e saltate

Microvias sfalsate

Le microvias sfalsate sono disassate su livelli di accumulo successivi e collegate da un breve segmento conduttore sullo strato intermedio. Consumano più area di instradamento rispetto a una pila verticale, ma evitano di posizionare ogni interfaccia sullo stesso asse e in genere semplificano il riempimento in rame. Laddove la geometria del package consente il disassamento senza interrompere la fuoriuscita del segnale o la continuità del piano, le strutture sfalsate sono spesso il punto di partenza a minor rischio.

Microvie impilate

Le microvias impilate posizionano vie riempite successive sullo stesso asse. Mantengono il minimo ingombro verticale delle interconnessioni e possono essere necessarie in package full-grid ad alta densità. La loro affidabilità dipende da più del solo diametro della via: la preparazione del pad di destinazione, la qualità del riempimento in rame, la pulizia dell'interfaccia, la struttura della placcatura, l'esposizione ripetuta alla laminazione e il numero di livelli impilati sono tutti fattori importanti. L'esperienza nel settore ha identificato guasti interfacciali nascosti in alcune costruzioni impilate, quindi in un progetto non si dovrebbe considerare una microsezione visivamente accettabile come unica prova di affidabilità.

Salta le microvie

Una microvia a salto attraversa più di uno strato dielettrico per raggiungere un bersaglio non adiacente. Non si tratta semplicemente di una versione più profonda di una via a strato adiacente. Il laser deve rimuovere più strutture di resina/vetro mantenendo l'integrità del pad di destinazione e la maggiore profondità può restringere la finestra di processo qualificata. Le microvie a salto devono essere utilizzate solo quando il fabbricante ha qualificato l'esatta combinazione dielettrica, la profondità, l'apertura e la struttura di destinazione. Il disegno deve specificare se le microvie a salto sono consentite; non devono essere presenti implicitamente.

Strutture ibride

Una scheda può utilizzare microvias sfalsate nella maggior parte delle posizioni, coppie sovrapposte solo dove richiesto dal routing, vias meccaniche interrate nel sottoinsieme centrale e fori passanti per i connettori. Questa architettura mista è spesso più economica e robusta rispetto all'imposizione di un unico stile di via per l'intero progetto. Richiede, tuttavia, una mappa delle vias che identifichi chiaramente i livelli di inizio e fine e impedisca la sovrapposizione accidentale su interfacce non idonee.

Flusso di processo di laminazione sequenziale e HDI

La stratificazione sequenziale è un ciclo di produzione ripetuto, non una singola laminazione seguita da foratura laser. Ogni coppia dielettrico/rame appena aggiunta deve essere laminata, allineata, fotografata secondo necessità, forata al laser, pulita, metallizzata e, quando verrà sovrapposta un'altra microvia, riempita e planarizzata prima di aggiungere il livello di stratificazione successivo.

Flusso rappresentativo 2+6+2

1. Assemblare il sottoinsieme centrale a sei strati. Gli strati interni vengono fotografati, incisi e ispezionati. Se il centro contiene vie interrate, potrebbero essere necessari foratura, metallizzazione e un'ulteriore sublaminazione prima del completamento del centro.
2. Aggiungi la prima coppia di accumulo. I dielettrici e il rame per L2 e L9 sono laminati al centro. La compensazione dell'allineamento si basa sul movimento misurato dal sottoinsieme centrale.
3. Creare le microvie di primo livello. Eseguire la foratura laser di L2-L3 e L9-L8, quindi pulirli, metallizzarli e placcarli o riempirli secondo l'architettura del livello successivo.
4. Aggiungi la seconda coppia di accumulo. Laminare i laminati L1 e L10 sulle superfici preparate.
5. Creare i microvias esterni. Foratura laser L1-L2 e L10-L9. Completamento tramite riempimento/planarizzazione dove richiesto dalle superfici di appoggio del componente.
6. Eseguire i restanti fori passanti o a profondità controllata. La foratura meccanica, la rimozione delle sbavature e la lavorazione del foro metallizzato vengono eseguite in sequenza per preservare la struttura in rame approvata.
7. Completare le operazioni di strato esterno, mascheratura, finitura, profilatura e collaudo.

Questo esempio prevede una pressa centrale per il preassemblaggio e due presse di assemblaggio. Definire il processo "a due cicli" o "a tre cicli" senza specificare se la pressa centrale è inclusa nel conteggio crea confusione in fase di acquisto e progettazione. Il preventivo e la distinta di lavorazione dovrebbero indicare la sequenza effettiva del processo, anziché utilizzare abbreviazioni.

Quali cambiamenti ripetuti apporta la laminazione?

• Il movimento dimensionale si accumula. Il ridimensionamento dell'opera d'arte e la compensazione della foratura devono essere basati sul sistema di materiali, sull'orientamento del pannello e sulla cronologia del processo misurato.
• Il flusso della resina diventa più limitato. Le caratteristiche in rame riempito, la densità planare e lo squilibrio locale del rame possono causare una carenza di resina o uno spessore dielettrico non uniforme.
• È possibile accumulare rame in superficie. I ripetuti processi di avvolgimento, riempimento e placcatura dei pannelli possono ridurre la capacità di incidere i conduttori esterni o di accumulo più sottili.
• La storia termica aumenta. Nella scelta del materiale è necessario considerare la pressa qualificata e l'esposizione all'assemblaggio, ma la sola temperatura di decomposizione non è sufficiente a determinarne l'idoneità.
• I budget per le iscrizioni si riducono. Lo stack più profondo dipende da diverse immagini, pattern laser e punti di mira registrati in modo indipendente.

La sequenza completa di fabbricazione è spiegata nel Guida al processo di produzione di PCB a 10 stratiLo scopo del disegno HDI è quello di rendere il processo inequivocabile: ogni via deve avere uno strato iniziale, uno strato finale, una condizione di riempimento e una relazione consentita con le vie sopra e sotto di essa.

Pianificazione della fuga da BGA tramite mappa Pitch and Pin

Il passo del package è un parametro di screening utile, ma da solo non può prevedere l'assemblaggio richiesto. L'uscita finale dipende dal diametro del pad, dalla strategia di maschera di saldatura, dallo svuotamento delle sfere, dal numero di file, dalla distribuzione di alimentazione/massa, dai requisiti delle coppie differenziali, dal restringimento consentito, dai livelli di segnale disponibili e dalla possibilità che i percorsi passino tra i pad o i pad di cattura delle microvia.

Passo 0.8 mm

Molti BGA da 0.8 mm possono essere instradati con il tradizionale fanout a osso di cane e via forate meccanicamente, soprattutto quando il package non è a griglia completa. L'HDI può comunque essere utile per ridurre l'ostruzione delle via passanti, preservare i piani di riferimento o accorciare determinate transizioni ad alta velocità, ma non si deve dare per scontato che sia necessario.

Passo 0.65 mm

A 0.65 mm, sono possibili sia soluzioni convenzionali che HDI. Un'architettura 1+8+1 con via-in-pad può semplificare il fanout, ma la scelta dipende dalla possibilità di raggiungere le file interne senza violare i requisiti dell'anello anulare, della maschera di saldatura o del canale di routing. Il pattern delle power-via spesso determina il successo più del numero di segnali.

Passo 0.5 mm

Un BGA full-grid da 0.5 mm spesso trae vantaggio dalla presenza di microvia nel pad. Un singolo livello di accumulo può essere sufficiente per un package spopolato o con un numero modesto di file; una matrice completa e densa può richiedere due livelli o una revisione dell'assegnazione degli strati. Non è sicuro promettere che ogni package a 16 file possa essere gestito con la tecnica 2+6+2 senza prima aver esaminato la mappatura dei pin, le classi di coppie e la distribuzione dell'alimentazione.

Passo 0.4 mm

Con un passo di 0.4 mm, la geometria delle piazzole di cattura, la definizione della maschera di saldatura, la riduzione del restringimento del foro di fuga e la planarizzazione del riempimento di rame diventano critiche. L'HDI multilivello è comune, ma la configurazione 3+4+3 non è automaticamente richiesta. Alcuni package possono essere realizzati con due livelli di buildup e un'attenta rimozione degli scarti; altri richiedono conduttori più sottili, di qualsiasi tipo o un processo simile a quello del substrato. Il percorso di produzione deve essere confermato prima che il pattern delle piazzole e la libreria dei fori di fuga vengano congelati.

Passo inferiore a 0.4 mm

I package con dimensioni inferiori a 0.4 mm potrebbero spostare la progettazione dalla tradizionale HDI sottrattiva verso processi di fabbricazione semi-additivi modificati o simili a quelli per substrati. Questa transizione influisce sulla forma del conduttore, sullo spessore del rame, sull'ispezione, sulla registrazione della maschera di saldatura, sul formato del pannello e sulla qualificazione del fornitore. Dovrebbe essere considerata una classe di processo diversa, piuttosto che essere pubblicizzata come una normale opzione di "microvia più piccola".

Cosa dovrebbe fornire uno studio sulle fughe

• Schema di disposizione a ventaglio strato per strato del quadrante di imballaggio più denso;
• la libreria microvia e capture-land collegata alla configurazione proposta;
• il numero di canali di routing utilizzabili per livello;
• alimentazione e terra tramite allocazione, compreso l'impatto anti-pattino sugli aerei;
• identificazione del piano di riferimento per ciascuna tratta ad alta velocità;
• la connessione cieca più profonda richiesta e qualsiasi via di collegamento inevitabile;
• un elenco di presupposti che richiedono l'approvazione del fabbricante.

Materiali, impedenza e integrità del segnale

La selezione del materiale HDI è una decisione che combina processi, affidabilità e caratteristiche elettriche. Un basso fattore di dissipazione non rende automaticamente un laminato adatto alla stratificazione sequenziale, e un'elevata temperatura di decomposizione non garantisce automaticamente l'affidabilità dei microvia. La precisa costruzione del nucleo e del preimpregnato, il trattamento con lamina di rame, la fluidità della resina, la stabilità dimensionale, la risposta al laser e una ricetta di pressatura qualificata sono tutti fattori determinanti.

Questioni relative ai materiali per una struttura HDI a dieci strati

• Il preimpregnato selezionato è disponibile in una tipologia di fibra di vetro e con una composizione di resina tali da produrre lo spessore dielettrico pressato richiesto?
• Il fabbricante ha caratterizzato le variazioni dimensionali attraverso il numero previsto di presse di assemblaggio?
• Il sistema di resina esegue la foratura e la rimozione delle sbavature tramite laser alla profondità di microforatura specificata?
• Il processo di riempimento con rame può soddisfare i requisiti di planarità senza creare un eccesso di rame in superficie?
• Il laminato è approvato per il profilo di rifusione di assemblaggio previsto e per eventuali rilavorazioni?
• Per i canali ad alta velocità, sono disponibili i dati di progetto Dk, Df e rugosità del rame per le costruzioni effettive, e non solo un'intestazione nella scheda tecnica a livello di famiglia?

Famiglie di materiali ad alte prestazioni come Panasonic MEGTRON, Isola I-Tera o Tachyon, e materiali laminati speciali a bassa perdita, soddisfano diverse esigenze elettriche e di processo. Non dovrebbero essere considerati intercambiabili solo perché i loro valori nominali di Dk o Df sembrano simili. Una sostituzione può modificare l'impedenza, la perdita di inserzione, il comportamento della trama del vetro, lo spessore pressato, la risposta del trapano e il movimento di laminazione. Le alternative di materiale devono essere controllate tramite un elenco approvato o un'autorizzazione scritta del cliente dopo un ricalcolo dello stackup.

Impedenza controllata in una regione HDI

I conduttori sottili in prossimità dei campi di microvia sono sensibili alla finitura del rame, allo spessore del dielettrico, alla maschera di saldatura, alle aperture locali del piano e alla forma dell'incisione. Il modello di impedenza dovrebbe utilizzare la configurazione effettiva proposta e includere il segmento stretto di restringimento laddove sia elettricamente significativo. Un valore generico di libreria come "una linea da 3 mil equivale a 50 ohm" non è trasferibile tra sistemi di materiali o spessori di rame.

Il pacchetto di fabbricazione deve identificare ogni classe di impedenza per strato, geometria, piano di riferimento, target e tolleranza. Il fornitore restituisce quindi la larghezza della linea di produzione e la costruzione dielettrica per l'approvazione. La verifica TDR deve seguire la documentazione di approvvigionamento e un design del coupon adeguato; il numero e il posizionamento dei coupon sono requisiti concordati, non automaticamente "uno per metà pannello" o "uno per quarto di pannello". Ulteriori dettagli sono disponibili nel Guida tecnica per il controllo dell'impedenza.

Le microvie non eliminano la necessità di un'analisi di transizione

Una via cieca più corta di solito ha meno stub inutilizzato rispetto a una via passante, ma la transizione include comunque la capacità del pad, la discontinuità dell'antipad, la geometria del percorso di ritorno e possibilmente un cambio di piano di riferimento. I canali ad alta velocità dovrebbero essere valutati come interconnessioni complete. In alcuni casi una via passante con foro posteriore è preferibile a una pila di microvia alta; in altri, una microvia poco profonda è la soluzione più pulita. La scelta dovrebbe derivare dall'analisi del canale e dell'affidabilità, non da una regola secondo cui HDI è sempre elettricamente superiore.

Qualifica, test di affidabilità e controllo della produzione

La norma IPC-6016 non dovrebbe essere specificata come standard di accettazione corrente per i circuiti stampati HDI. È stata annullata e i relativi requisiti di conformità HDI sono stati trasferiti alle specifiche di prodotto applicabili. Per un circuito stampato HDI rigido a dieci strati, la specifica di prestazione primaria è normalmente la norma IPC-6012 nella revisione e classe indicate nei documenti di acquisto. Le costruzioni HDI flessibili e rigido-flessibili sono disciplinate dalla norma IPC-6013; i circuiti stampati ad alta frequenza possono fare riferimento alla norma IPC-6018, ove applicabile. La norma IPC-A-600 fornisce un'interpretazione visiva delle condizioni di accettazione, ma non sostituisce la specifica di prestazione di riferimento.

Perché le microvie sovrapposte necessitano di qualcosa di più di una semplice microsezione di routine

Una sezione trasversale lucidata esamina una porzione molto piccola di una struttura di via e potrebbe non rivelare un'interfaccia debole che si apre solo dopo ripetuti cicli di rifusione o termici. Per prodotti con più livelli sovrapposti, elevata esposizione dell'assemblaggio o condizioni di servizio severe, il piano di qualificazione dovrebbe combinare l'ispezione strutturale con un veicolo di prova monitorato elettricamente. Il campione esatto, il precondizionamento, il numero di cicli, la temperatura e la soglia di guasto devono essere definiti dalle specifiche del cliente o concordati con il fabbricante.

Strumenti utili per la qualificazione e l'ammissione

• Simulazione di assemblaggio con rifusione a convezione: Utilizzato per sottoporre la scheda o il campione a un profilo di rifusione definito prima della valutazione strutturale o elettrica.
• Ciclo termico indotto dalla corrente continua: Riscalda elettricamente un campione di prova collegato in serie e monitora la variazione di resistenza attraverso cicli ripetuti.
• Shock termico o cicli termici della camera: Da utilizzare quando le specifiche del prodotto richiedono transizioni ambientali rappresentative delle condizioni di servizio.
• Analisi delle microsezioni: Valuta le condizioni del bersaglio-piastra, la qualità del riempimento, la struttura della placcatura, la registrazione, l'integrità dielettrica e la presenza di separazioni o crepe.
• Ispezione AOI e con trapano laser: Verifica i difetti della grafica, l'allineamento del target e la geometria dei fori nelle fasi di produzione appropriate.
• Test elettrico: Verifica la continuità e l'isolamento della scheda finita in conformità con le specifiche di acquisto.
• TDR: Verifica i coupon a impedenza controllata quando è specificato il controllo dell'impedenza.

I registri di qualificazione, accettazione del lotto e spedizione sono diversi

La qualificazione delle capacità del fornitore può essere eseguita periodicamente su una costruzione rappresentativa. I test del primo articolo possono essere richiesti quando viene introdotta una nuova configurazione, un nuovo materiale o una nuova configurazione di via. L'accettazione del lotto di produzione può utilizzare campioni o provini definiti dalle specifiche e dalla documentazione di acquisto. I registri di spedizione sono i report effettivamente consegnati con le schede. Questi tre livelli non devono essere considerati come un'affermazione che ogni scheda o ogni pannello riceve ogni test di affidabilità.

Fattori determinanti relativi a costi, tempi di consegna e pacchetto di preventivo

Il costo HDI è determinato dai cicli di processo e dal rischio di resa, non da un sovrapprezzo universale associato a una specifica configurazione. Due schede 2+6+2 nominalmente identiche possono avere preventivi molto diversi se una utilizza microvias sfalsate da 100 µm su un pannello standard e l'altra utilizza via-in-pad impilate, linee ultrafini, materiale a bassa perdita, registrazione precisa e un'ampia documentazione di qualificazione.

I principali fattori che influenzano i costi e le tempistiche

• numero di fasi di accumulo e sublaminazione interrata;
• Conteggio dei microvia impilati rispetto a quelli sfalsati e altezza massima di impilamento;
• Riempimento con rame, planarizzazione e depressione superficiale consentita;
• larghezza/spaziatura minima del conduttore dopo la sequenza di placcatura richiesta;
• Disponibilità dei materiali, dimensioni dei pannelli e storico della stabilità dimensionale;
• spessore finale, rapporto d'aspetto del foro passante e tecnologie di via miste;
• Classi di impedenza e requisiti dei coupon;
• Classe di prodotto, qualificazione del primo articolo e rapporti richiesti;
• Dimensioni della scheda, configurazione dell'array, utilizzo del pannello e rendimento previsto;
• quantità, suddivisione della consegna e se è tecnicamente disponibile un percorso accelerato.

Poiché questi input interagiscono, l'articolo non pubblica percentuali fisse o giorni di prototipo garantiti. Guida ai costi dei PCB a 10 strati Spiega come confrontare i preventivi senza confondere il prezzo dei materiali, i costi di progettazione non relativi al processo, gli strumenti di prova e la logistica.

Documenti necessari per un preventivo HDI di livello ingegneristico

• Dati di fabbricazione Gerber X2, ODB++ o IPC-2581;
• Dati di foratura/fresatura NC con tabella degli strati di inizio/fine per ogni via cieca, interrata e laser;
• Disegno di fabbricazione con spessore finale, rame, finitura, classe e tolleranze dimensionali;
• proposta di configurazione degli strati o autorizzazione al fabbricante a progettarne una;
• Tabella di impedenza con indicazione di strato, geometria, piano di riferimento, target e tolleranza;
• Dati BGA o un'immagine fanout per i package più densi;
• restrizioni sui materiali e politica di sostituzione;
• Requisiti di riempimento, chiusura e planarità dei fori passanti;
• Requisiti relativi a qualifiche, coupon, ispezioni e rapporti;
• quantità, tempistiche di consegna, preferenze relative a pannelli/array e profilo di assemblaggio quando l'affidabilità dipende dall'esposizione al processo di rifusione.

Invia un PCB HDI a 10 strati per la progettazione per la producibilità (DFM) e richiedi un preventivo.

Lista di controllo per il rilascio HDI prima della fabbricazione

Un progetto HDI è pronto per la quotazione solo quando la notazione di assemblaggio, la mappa dei via e l'intento di instradamento descrivono la stessa costruzione fisica. Il package di rilascio deve mostrare ogni tratto di via cieca, interrata e passante; identificare quali microvia sono impilate, sfalsate, saltate o via-in-pad; e indicare le condizioni di riempimento, planarizzazione e copertura richieste. Lo studio di uscita del package deve dimostrare perché ogni livello di assemblaggio è necessario, anziché utilizzare il passo del package come unica regola decisionale.

• Bloccare il sottoinsieme centrale, l'ordine di assemblaggio e la sequenza di laminazione effettiva.
• Confermare il diametro del via laser, lo spessore del dielettrico, la superficie di acquisizione, la superficie di destinazione e il rapporto d'aspetto come un'unica geometria qualificata.
• Identificare gli stack di microvia che richiedono una qualificazione di affidabilità specifica per la struttura.
• Restituire la configurazione di produzione e la geometria di impedenza per l'approvazione prima del rilascio delle modifiche grafiche.
• Nei documenti di acquisto, definire la struttura dei coupon, la frequenza di campionamento, i criteri di accettazione e i report da consegnare.
• La qualificazione del processo del fornitore, la qualificazione del primo articolo e l'accettazione di routine del lotto sono procedure separate; non si tratta dello stesso programma di test.

Il risultato più affidabile è solitamente la configurazione meno complessa che libera l'involucro, preserva i piani di riferimento e soddisfa il piano di qualificazione del prodotto. L'aggiunta di un ulteriore livello di assemblaggio può recuperare spazio di routing, ma comporta anche un accumulo di problemi di registro, esposizione termica, operazioni di riempimento/planarizzazione e rischio di resa.