Детальне пояснення загальних структур HDI PCB Stack-up

Загальні шаруваті структури для друкованих плат HDI

Друковані плати HDI (високощільні з'єднання) мають мікроперехідні отвори, малу ширину/відстань між доріжками та багатошарові елементи, що забезпечує щільне з'єднання та компактний дизайн. Ці характеристики роблять друковані плати HDI придатними для високопродуктивних застосувань з обмеженим простором.

Поширені шаруваті структури для друкованих плат HDI:

1. Структура 2+N+22 внутрішні шари, N зовнішніх шарів (використовується для 6-шарових плат).
2. Структура 3+N+33 внутрішні шари, N зовнішніх шарів (використовується для 8-шарових плат).
3. Структура 4+N+44 внутрішні шари, N зовнішніх шарів (використовується для 10-шарових і вище плат).
4. Структура 5+N+55 внутрішні шари, N зовнішніх шарів (використовується для 12-шарових і вище плат).

Сліпі отвори: Глухі переходні отвори з'єднують внутрішні шари із зовнішніми, зменшуючи товщину друкованої плати.

Закопані шляхи: Приховані переходні отвори створюють з'єднання між внутрішніми шарами, оптимізуючи їх використання.

Зазвичай, сліпі та закопані переходні отвори мають діаметр від 0.075 до 0.2 мм і створюються за допомогою таких методів, як лазерне свердління, плазмове травлення та фоточутливе травлення, причому лазерне свердління є найпоширенішим.

Друковані плати HDI з високою щільністю компонентів та з'єднань ідеально підходять для складних конструкцій, таких як 5G, Інтернет речей та автомобільні застосування. Їхня конструкція стека налаштовується відповідно до конкретних вимог кожного проекту.

Проста ламінована друкована плата першого порядку (ламінована 6-шарова плата першого порядку, структура стеку (1+4+1))

Цей тип укладання друкованих плат HDI, зокрема ламінована друкована плата першого порядку, є найпростішим, де внутрішня багатошарова плата не має прихованих отворів і комплектується одноразовим пресуванням. Хоча це 6-шарова плата першого порядку ламінована, її виробничий процес дуже схожий на процес звичайної багатошарової друкованої плати, яка ламінується одноразово. Ключова відмінність полягає в тому, що вона вимагає лазерного свердління глухих перехідних отворів та кількох процесів.

Оскільки ця структура стека друкованих плат HDI не має прихованих отворів, 2-й та 3-й шари можуть бути перетворені на серцевину друкованої плати під час виробництва, а 4-й та 5-й шари використовуються як ще одна серцевина. Зовнішній шар додається з діелектричним шаром та мідною фольгою, а середній шар додається з діелектричним шаром, а потім пресується один раз, що дуже просто та має нижчу вартість порівняно зі звичайними ламінованими платами першого порядку.

Звичайна ламінована друкована плата HDI першого порядку (6-шарова ламінована плата HDI першого порядку, складена структура (1+4+1))

Структура цього типу стека друкованих плат HDI має вигляд (1+N+1), (N≥2, N парне). Ця структура є основним дизайном ламінованих плат першого порядку в галузі на даний момент. Внутрішня багатошарова плата має приховані отвори та потребує подвійного пресування для завершення. Окрім глухих отворів, цей тип одношарової ламінованої плати також має приховані отвори.

Якщо розробник зможе перетворити цей тип друкованої плати HDI на вищезгаданий перший тип простої ламінованої друкованої плати першого порядку, це буде вигідно як для сторони пропозиції, так і для сторони попиту. Після нашої пропозиції багато наших клієнтів вирішили змінити структуру укладання звичайних ламінованих плат HDI першого порядку на просту ламіновану плату першого порядку, подібну до першого типу.

Звичайна ламінована друкована плата другого порядку HDI (8-шарова плата другого порядку ламінована HDI, структура стеку (1+1+4+1+1))

Структура цього типу стека друкованих плат HDI має вигляд (1+1+N+1+1), (N≥2, N парне). Ця структура є основним дизайном ламінованих плат HDI другого порядку в галузі на даний момент. Внутрішня багатошарова плата має заглиблені отвори та потребує триразового пресування для завершення. Основною причиною цього є відсутність конструкції зі штабелями отворів, що робить виробництво помірним.

Однак, як згадувалося вище, якщо приховані переходні отвори шарів (3-6) оптимізовані відповідно до прихованих переходних отворів шарів (2-7), можна зменшити кількість пресування. Така оптимізація процесу може призвести до зниження вартості, зберігаючи при цьому структурну цілісність друкованої плати HDI. Цей тип подібний до наведеного нижче прикладу.

Інша звичайна ламінована друкована плата другого порядку HDI (8-шарова плата другого порядку ламінована HDI, структура стеку (1+1+4+1+1))

Структура цього типу стека друкованих плат HDI має вигляд (1+1+N+1+1), (N≥2, N парне). Хоча це структура ламінованої плати HDI другого порядку, оскільки положення прихованих переходних отворів знаходиться не між шарами (3-6), а між шарами (2-7), така конструкція також може зменшити кількість пресувань на один, що робить ламіновану друковану плату HDI другого порядку, яка зазвичай вимагає 3-кратного пресування, оптимізованою для 2-кратного пресування.

Однак, цей тип плати створює ще одну складність у виробництві друкованих плат HDI. У шарах (1-3) є глухі переходні отвори, які для виробництва розділені на глухі переходні отвори шарів (1-2) та (2-3). Для створення внутрішніх глухих переходних отворів шарів (2-3) необхідно використовувати заповнення переходних отворів. Тобто, внутрішні глухі переходні отвори двошарової ламінації створюються шляхом заповнення переходних отворів. Як правило, друковані плати HDI із заповненням переходних отворів є дорожчими, а складність виготовлення також значно вища.

Тому для звичайних ламінованих плат HDI другого порядку рекомендується, щоб конструкція штабелювання уникала використання штабелованих отворів і намагалася перетворити (1-3) глухі переходні отвори на розташовані в шаховому порядку (1-2) глухі переходні отвори та (2-3) закопані (глухі) переходні отвори. Досвідчені розробники друкованих плат HDI можуть застосувати такий вид уникнення та спрощення дизайну або оптимізації для зниження виробничих витрат своєї продукції.

Ще одна нетрадиційна ламінована HDI друкована плата другого порядку (6-шарова ламінована HDI другого порядку структура стеку (1+1+2+1+1))

Структура цього типу стека друкованих плат HDI має вигляд (1+1+N+1+1), (N≥2, N парне). Хоча це структура ламінованої плати другого порядку, вона також має перехресні глухі отвори, що значно збільшує глибину глухих отворів. Глибина глухих отворів (1-3) шарів подвоюється порівняно зі звичайними глухими отворами (1-2) шарів. Клієнти з цією конструкцією мають свої унікальні вимоги та не дозволяють перетворювати глухі отвори (1-3) перехресних шарів на складені глухі отвори (1-2) (2-3).

Окрім складності лазерного свердління, подальше міднення (PTH) та гальванічне покриття також є складними. Як правило, виробникам друкованих плат без певного технічного рівня важко виготовляти такі плати. Складність виготовлення значно вища, ніж у звичайних ламінованих плат другого порядку. Така конструкція не рекомендується, якщо немає спеціальних вимог.

Ламінований HDI другого порядку з дизайном укладання глухих отворів, закопані отвори (2-7) шарів над розташованими глухими отворами. (8-шарова ламінована панель HDI другого порядку, структура стека (1+1+4+1+1))

Структура цього типу укладання друкованих плат HDI має вигляд (1+1+N+1+1), (N≥2, N парне). Ця структура наразі використовується в деяких ламінованих платах другого порядку в промисловості. Внутрішня багатошарова плата має заглиблені отвори та потребує подвійного пресування для завершення. Основна причина полягає в тому, що існує конструкція зі штабелями отворів, яка замінює вищезгадану 5-ту точку конструкції глухих отворів з перехресним шаром.

Головною особливістю цієї конструкції є те, що глухі отвори необхідно розміщувати над (2-7) заглибленими отворами, що збільшує складність виробництва. Конструкція заглиблених отворів у шарі (2-7) може зменшити кількість шарів, оптимізувати процес та досягти ефекту зниження вартості.

Ламінована HDI другого порядку з міжшаровою конструкцією глухих отворів (8-шарова ламінована HDI другого порядку структура стека (1+1+4+1+1))

Структура цього типу стека друкованих плат HDI має вигляд (1+1+N+1+1), (N≥2, N парне). Ця структура наразі є ламінованою платою другого порядку, виробництво якої в промисловості є певним ступенем складності. Завдяки такій конструкції внутрішня багатошарова плата має заглиблені отвори в (3-6) шарах і потребує триразового пресування для завершення. Основна причина полягає в наявності перехресної конструкції з глухими отворами, що має високі виробничі труднощі.

Виробникам друкованих плат HDI, які не мають певних технічних можливостей, важко виготовляти такі ламіновані плати другого порядку. Якщо цей шар перехресних глухих отворів (1-3) оптимізувати та розділити на (1-2) та (2-3) глухі отвори, то цей метод розділення глухих отворів не буде методом укладання, згаданим у 4-му та 6-му пунктах вище. Натомість, це метод шахового розділення глухих отворів, що значно знизить виробничі витрати та оптимізує виробничий процес.

Оптимізація інших структур укладання плат HDI

Подібні принципи оптимізації можна застосувати до ламінування третього порядку та структур стекування друкованих плат з вищим рівнем HDI, щоб уникнути непотрібних циклів ламінування. Зміщення перехідних отворів для усунення стекових перехідних отворів зменшує кількість етапів виготовлення та підвищує продуктивність друкованих плат з HDI.

Важливо зазначити, що хоча стеки друкованих плат HDI пропонують численні переваги, вони також вимагають спеціалізованих рекомендацій щодо проектування друкованих плат HDI та досвіду у виробництві. Розробники повинні ретельно враховувати такі фактори, як цілісність сигналу, управління температурою та технологічність, щоб повною мірою скористатися перевагами технології HDI.

Крім того, тісна співпраця з досвідченими виробниками друкованих плат та надійними Виготовлення друкованих плат HDI послуги є важливими для забезпечення успішного виробництва друкованих плат HDI.

Загальний ІЛР виглядає наступним чином

Розуміння різних структур стекування друкованих плат HDI надає розробникам більшу гнучкість у розподілі шарів, варіантах трасування та розміщенні компонентів. Це дозволяє ефективно використовувати доступний простір та оптимізувати компонування друкованої плати.

Чому варто вибрати Highleap Electronic для виробництва друкованих плат HDI

Компанія Highleap Electronic виділяється як провідний вибір для виробництва друкованих плат високої щільності (HDI) завдяки своїм передовим виробничим можливостям та великому досвіду в технології високощільних з'єднань. Наші сучасні потужності оснащені найновішим обладнанням для прецизійного лазерного свердління, плазмового травлення та передових фоточутливих методів, що гарантує відповідність кожної друкованої плати HDI найвищим стандартам якості та продуктивності.

Ми наймаємо команду висококваліфікованих інженерів, які спеціалізуються на оптимізації конструкцій стеків для покращення цілісності сигналу, подачі живлення та терморегуляції, гарантуючи, що ваш ПХД HDI є одночасно надійними та ефективними.

Крім того, Highleap Electronic прагне надавати виняткове обслуговування клієнтів та підтримку протягом усього виробничого процесу. Від початкової консультації з дизайну до поставки готового продукту ми тісно співпрацюємо з нашими клієнтами, щоб зрозуміти їхні конкретні вимоги та запропонувати індивідуальні рішення, які відповідають їхнім унікальним потребам.

Наша відданість постійному вдосконаленню та інноваціям гарантує, що ми випереджаємо галузеві тенденції та технологічний прогрес, пропонуючи вам передові послуги. Рішення для друкованих плат HDI які впевнено та успішно рухають ваші проекти вперед.

Професійні поширені запитання щодо стекування друкованих плат HDI

1. Які ключові міркування щодо оптимізації цілісності сигналу в стеках друкованих плат HDI?

Щоб оптимізувати цілісність сигналу в стеках друкованих плат HDI, розробники повинні зосередитися на мінімізації перехресних перешкод, управлінні імпедансом доріжок та забезпеченні належної маршрутизації сигналу. Використання маршрутизації з контрольованим імпедансом, диференціальної парної маршрутизації та уникнення непотрібних переходів між отворами може значно покращити якість сигналу.

2. Як вибір матеріалів впливає на продуктивність друкованих плат HDI?

Вибір матеріалів для друкованих плат HDI, включно з типом діелектрика та мідної фольги, безпосередньо впливає на електричні характеристики плати, керування температурою та механічну стабільність. Високоякісні діелектричні матеріали з низькими втратами можуть підвищити швидкість сигналу та зменшити втрати потужності, а мідь з високою провідністю забезпечує ефективну подачу електроенергії.

3. Які переваги використання мікроперехідників у конструкціях друкованих плат HDI?

Мікровідвертки в конструкціях друкованих плат HDI дозволяють збільшити щільність компонентів і покращити електричні характеристики за рахунок укорочення шляхів сигналу та зменшення паразитної індуктивності. Вони також полегшують багаторівневі з’єднання, підвищуючи загальну надійність плати та цілісність сигналу.

4. Як дизайнери можуть ефективно керувати проблемами тепла в друкованих платах HDI?

Ефективного управління температурою в друкованих платах HDI можна досягти за допомогою теплових отворів, радіаторів і належної конструкції шарів. Включення матеріалів з високою теплопровідністю та забезпечення належного повітряного потоку в кінцевому продукті також може допомогти розсіювати тепло та підтримувати оптимальні робочі температури.

5. Які загальні проблеми у виробництві друкованих плат HDI і як їх можна вирішити?

Загальні проблеми у виробництві друкованих плат HDI включають забезпечення точного свердління мікроотворів, підтримку вирівнювання шарів і досягнення незмінної якості ламінування. Ці проблеми можна вирішити, використовуючи передові методи лазерного свердління, суворі заходи контролю якості та співпрацюючи з досвідченими виробниками друкованих плат, які мають спеціалізований досвід у технології HDI.