Twój niezawodny producent płytek PCB HDI w Chinach

Jak wspomnieliśmy wcześniej, płytki drukowane HDI nie są takie same jak typowe płytki PCB, więc musisz zachować pewne fakty podczas projektowania PCB HDI.

Jako projektant PCB powinieneś przestrzegać następujących wytycznych dotyczących projektowania PCB HDI.

Miej na uwadze priorytet przestrzeni

Ponieważ głównym celem płytek HDI jest gęstość komponentów, musisz pomyśleć o tylu komponentach, ile możesz zaimplementować. Wraz z wieloma komponentami należy wziąć pod uwagę przyszłą konserwację płytek drukowanych.

Z drugiej strony zadbaj o odpowiednie odstępy między komponentami. Pamiętaj, że musisz zwrócić uwagę na średnicę przelotki, szerokość śladu, średnicę padu, aby zapewnić bezbłędny proces produkcji PCB HDI.

Zrozumienie przez esencję

Przelotki są jednym z najważniejszych czynników w projektowaniu PCB HDI. Musisz zrozumieć wpływ na projekt płytki drukowanej HDI.

Zrozumienie Via jest niezbędne do projektowania płytek drukowanych HDI

Przelotki odgrywają istotną rolę w tworzeniu płyt HDI. Wpływają również na wydajność sygnału płytek drukowanych HDI.

Zastosowania przelotek różnią się od otworów przelotowych.

Pamiętaj o problemach związanych z lutowaniem

Aby uniknąć tandetnych połączeń, unikaj używania przelotek. Jeśli nie jest to możliwe z ważnych powodów, użyj maski lutowniczej, aby zakryć przelotkę w padzie. Zachowaj ostrożność podczas używania soldermaski, ponieważ istnieją różne komplikacje samej soldermaski.

Układanie HDI PCB

Wybierz i zaimplementuj odpowiedni stos HDI PCB. Ponieważ stos płytek PCB dla wielowarstwowych płytek HDI ma wpływ na cykle wiercenia.

Poniższy film pokazuje, jak włączyć technologię HDI do płytek drukowanych.

Przelotki to otwory w płytkach drukowanych, które elektrycznie łączą różne warstwy w płytce drukowanej. Używanie wielu warstw i łączenie ich za pomocą przelotek zmniejsza rozmiar PCB.

Ponieważ głównym celem płytek drukowanych HDI jest zmniejszenie ich rozmiaru, przelotki są dla nich jednym z najważniejszych czynników. Przelotki są dostępne w różnych typach.

Różne rodzaje przelotek w PCB

Przelotka przelotowa

Przechodzi przez całą płytkę drukowaną, od jej warstwy powierzchniowej do dolnej, i jest znany jako przelotka przelotowa. W tym momencie łączą wszystkie warstwy płytki drukowanej. Ale przelotki przelotowe zajmują więcej miejsca i zmniejszają miejsce na komponenty.

ślepe przeloty

Przelotki żaluzji po prostu łączą zewnętrzne warstwy PCB z warstwami wewnętrznymi. Nie ma potrzeby wiercenia całych płytek drukowanych.

Pochowany Vias

Zakopane przelotki służą do łączenia wewnętrznych warstw płytek drukowanych. Zakopane przelotki nie są widoczne z zewnątrz płytek drukowanych.

Mikrowia

Microvia to najmniejsza przelotka o rozmiarze mniejszym niż 6 milsów. Do formowania mikroprzelotek należy użyć wierteł laserowych. Zasadniczo mikroprzelotki są używane w płytkach drukowanych HDI.

To ze względu na jego rozmiar. Ponieważ potrzebujesz gęstości komponentów i nie ma możliwości marnowania miejsca na PCB HDI, rozsądnie jest zastąpić inne popularne przelotki mikroprzelotkami. Ponadto mikroprzelotki nie powodują problemów z rozszerzalnością cieplną (CTE), ponieważ mają krótkie lufy.

Zobaczmy, jak ustawić mikro przelotki w PCB.

W zależności od wymagań projektowych i zastosowania, płytki HDI formowane są w różne struktury.

Rzućmy okiem na szybką ilustrację budowy PCB HDI w następnej sekcji.

1+N+1: Najprostsza struktura

W konstrukcji 1+N+1 zawarta jest „narastająca” warstwa połączeń o wysokiej gęstości. W tej konfiguracji liczba wejść/wyjść dostępna w BGA jest mniejsza.

Mikroprzelotki, maleńkie linie i technologie rejestracji można znaleźć w 1+N+1. Mogą one wytworzyć podziałkę kulki 0.4 mm. Ponadto stabilność montażu i niezawodność tej konstrukcji są wyjątkowe. Zawiera również fiolkę wypełnioną miedzią.

Ta struktura HDI jest używana w telefonach komórkowych, Urządzenia GPS, karty pamięcii inne urządzenia.

2+N+2: umiarkowana złożona struktura HDI

Zasadniczo w tej architekturze istnieją co najmniej dwie warstwy łączące. Można również zastosować więcej warstw nawarstwienia. Mikro przelotki są wykorzystywane w różnych Warstwy PCB, a ich rozmieszczenie może być ułożone w stos lub naprzemiennie.

2-4-2 Konstrukcja płytki łączącej o dużej gęstości

Struktura ta jest często wykorzystywana w budowie systemów transmisji sygnałów wysokiego poziomu. Ta unikalna struktura ułatwia procedurę trasowania w złożonych sytuacjach projektowych.

Nawiasem mówiąc, jest to szczególnie odpowiednie dla BGA. Tam, gdzie układy BGA mają małe skoki kulek i dużą liczbę wejść/wyjść, układy BGA są lepsze.

Ta struktura HDI jest używana przez przenośne magnetowidy, telefony komórkowe i konsole do gier.

Każde połączenie warstwy (ELIC): najbardziej złożona struktura HDI

Każda warstwa jest zasilana przez interkonekty o dużej gęstości w tej topologii. Dzięki temu wszystkie warstwy mogą komunikować się ze sobą za pośrednictwem mikroprzelotek.

Jest to najbardziej skomplikowana struktura projektu HDI. Ta bardzo skomplikowana topologia zapewnia ogromne możliwości połączeń pinów dla urządzeń o dużej liczbie pinów. Przykładami są procesory i karty graficzne, a także telefony komórkowe.

Ta skomplikowana struktura HDI jest używana przez GPU, procesory, telefony komórkoweoraz gadżety komputerowe.

Ponieważ płytki drukowane HDI są projektowane przy użyciu złożonej i wysoce zaawansowanej technologii, wykorzystuje je wysokiej klasy elektronika.

Urządzenia wykorzystujące płytki drukowane HDI są bardzo skomplikowane i generują doskonałą wydajność.

Płytki drukowane HDI są używane w różnych zastosowaniach

Poniżej wymieniono zastosowania PCB HDI według branż.

Elektroniki użytkowej: smartfony, ekrany dotykowe, laptopy, aparaty cyfrowe, komunikacja w sieci 4,5G, wojskowy system łączności itp.

Przemysł lotniczy: używaj płytek drukowanych HDI tam, gdzie zmniejszona waga jest problemem.

Przemysł motoryzacyjny: staje się coraz bardziej skomputeryzowana i w dużym stopniu zależna od mikroprocesora. Inteligentne samochody coraz częściej korzystają z automatycznego sterowania, GPS, tylnych kamer, czujników cofania itp. za pośrednictwem płytek HDI.

Wyposażenie medyczne: takie jak monitorowanie, obrazowanie, urządzenia chirurgiczne, laboratoryjne itp., wykorzystują HDI.

Automatyka przemysłowa i Internet przedmiotów stają się coraz bardziej popularne. Płytki PCB HDI są ich powszechnymi źródłami zasilania.

Płytki HDI są w stanie wiele zdziałać przy niewielkich rozmiarach. Podstawowym celem jest zmniejszenie elektroniki.

W rezultacie płytki drukowane HDI są kompaktowe, zajmują mniej miejsca i działają lepiej. Płytki drukowane HDI umożliwiają rozmieszczenie większej liczby tranzystorów poprzez zmniejszenie odległości między przestrzenią śledzenia. Ponadto HDI zużywa mniej energii elektrycznej i zapewnia lepszą transmisję sygnału.

Płytki drukowane HDI są kompaktowe i lekkie

Oprócz tego, przy użyciu płytek HDI można znaleźć następujące zalety.

• HDI jest opłacalne, gdy odpowiednio zaplanujesz i wdrożysz produkcję projektową.
• HDI są korzystne przy szybszej produkcji.
• Mikroprzelotki są stosowane w płytkach drukowanych HDI. są niezawodne, niezawodne, zajmują mniej miejsca i zapewniają więcej miejsca na komponenty.

Materiały bazowe są używane do HDI PCB w różnych kategoriach. Są one podzielone na następujące kategorie.

Normalna prędkość i tangens strat dielektrycznych

Tego typu materiały pochodzą z rodziny FR4. Są podatne na straty dielektryka. Materiały o normalnej prędkości są używane w określonym zakresie szerokości pasma. Przykładem tej rodziny materiałów jest Isola 70HR.

Materiały z rodziny FR4 są używane do produkcji płytek drukowanych HDI

Umiarkowana prędkość i strata

Czułe krzywe częstotliwości są rodzajem materiału. Posiada również umiarkowany poziom Dk. Strata Dk jest w tym przypadku o połowę mniejsza niż w przypadku materiałów o standardowej prędkości. Materiały te są odpowiednie dla częstotliwości do 10 GHz. Nelco N700-2 HT to jeden z przykładów materiałów o umiarkowanej prędkości i niskiej stratności.

Wysoka prędkość, niska strata

Tego typu materiały są oparte na wysokiej częstotliwości i tracą niski dielektryk. Zastosowanie materiałów szybkobieżnych i niskostratnych skutkuje znaczną redukcją hałasu. Na przykład materiał Isola I-Speed.

Duża duża prędkość, integralność sygnału i możliwość zaprzeczenia strat

Są bardzo wrażliwe na częstotliwość, wytwarzają wysoką częstotliwość i pozwalają na najmniejszą stratę Dk. Ten wysokiej klasy materiał jest używany do większej przepustowości. Przykład: ISOLA Tachion 100G.

Laser Direct Imaging to skrót od LDI. Z drugiej strony części płytek drukowanych HDI są przetwarzane przy użyciu LDI i obrazowania stykowego.

W tym przypadku LDI jest droższe niż obrazowanie kontaktowe. Jeśli jednak potrzebujesz cieńszej linii, odstępów lub pierścienia, będziesz potrzebować znacznie większej kontroli.

Bezpośrednie obrazowanie laserowe jest idealne do obróbki małych rozmiarów płytek drukowanych

LDI przewyższa obrazowanie kontaktowe, ale nadal powszechnie wykorzystuje się obrazowanie kontaktowe. W pomieszczeniu SC100 wykorzystuje się obrazy kontaktowe.

Wykorzystanie LDI rośnie z dnia na dzień, tak długo, jak popyt i technologia wymagają najnowszych innowacji.

Ponieważ w przypadku płytek drukowanych o mniejszych rozmiarach LDI jest bardzo dokładny. Elektronika, taka jak smartfony, aparaty fotograficzne, laptopy, z dnia na dzień staje się coraz lżejsza dzięki lekkiej technologii HDI.

W tym przypadku do przetwarzania HDI wymagana jest najnowocześniejsza i dokładna technologia, taka jak LDI.

Technologia montarzu powierzchniowego to technologia umieszczania komponentów na płytkach drukowanych. Umożliwia montaż elementów na płytce drukowanej bez wiercenia płytki PCB pod komponenty.

As Komponenty SMT nie wymagają wiercenia, zajmują mniej miejsca. Dzięki temu komponenty można było zamontować na niewielkiej przestrzeni.

Technologia montażu powierzchniowego nie wymaga wiercenia w celu umieszczenia komponentów

Z tego powodu SMT jest używany w projektach o większej gęstości, takich jak HDI.

Zalet technologii SMT jest wiele. Theta er w następujący sposób.

• Mniejsza i kompaktowa konstrukcja PCB jest możliwa dzięki technologii SMT, ponieważ można zamontować więcej komponentów na niewielkiej przestrzeni.
• Proces montażu SMT jest szybszy i pozostawia mniej śladów i pozostałości.
• PCB wysokiej częstotliwości, szybka sygnalizacja itp. są tworzone za pomocą SMT.
• Elementy można montować po obu stronach płytek PCB.
• Komponenty SMT wytwarzają mniej zakłóceń elektromagnetycznych.
• Ponieważ komponenty są małe i lekkie, waga płytek PCB jest zmniejszona.

Jak wspomnieliśmy, płytka drukowana HDI różni się od typowych standardowych płytek drukowanych, przy jej projektowaniu i produkcji napotkasz pewne wyzwania. Przyjrzyjmy się im.

Projekt obwodu

Jak można założyć, obwody na płytkach HDI są bardziej wyrafinowane niż obwody na jakimkolwiek innym typie płytek drukowanych. Obwód stał się gęstszy, a wzory śladów zbliżyły się do siebie.

Projekt obwodów HDI jest dość złożony niż standardowe płytki drukowane

Wiercenie otworów (Przez)

Wiercenie otworów jest jedną z najważniejszych cech płytek drukowanych z interkonektami o dużej gęstości (HDI). Ze względu na mniejszą i bardziej zwartą konstrukcję nie przewiduje się występowania typowych otworów.

W przypadku płytek HDI PCB należy zastosować wiercenie laserowe lub bezpośrednie obrazowanie laserowe w przeciwieństwie do konwencjonalnych metod.

Ponieważ konwencjonalne wiercenie będzie skutkowało większymi otworami, które są nie do zaakceptowania w technologii HDI, tradycyjne wiercenie nie jest zalecane. W celu zmniejszenia ilości marnowanej przestrzeni w HDI stosuje się mikroprzelotki.

Długość otworu wzrośnie proporcjonalnie do wzrostu liczby warstw. Z kolei maksymalna średnica mikroprzelotek w płytkach HDI to 50 µm.

Projektując płytki drukowane HDI, należy wziąć pod uwagę kilka faktów projektowych. Ponieważ HDI różni się od standardowa płytka drukowana projekt wymaga szczególnej uwagi zgodnie z oczekiwaniami.

Wypełnij otwory przelotek w płytce drukowanej

• Bądź precyzyjny w doborze komponentów. Płyty HDI wymagają dużej liczby pinów SMD i BGA, która jest mniejsza niż 0.65 mm. Musisz wybrać je mądrze, ponieważ wpływają one na typ przelotki, szerokość ścieżki i HDI Stackup PCB.
• W płytach HDI należy używać mikroprzelotek. Umożliwi to uzyskanie podwójnych spacji niż przelotki lub inne przelotki.
• Niezbędne jest użycie materiałów skutecznych i wydajnych. Ma to kluczowe znaczenie dla możliwości produkcyjnych produktów.
• Aby uzyskać gładką powierzchnię PCB, należy wypełnić otwory przelotek.
• Spróbuj wybrać materiały dla wszystkich warstw o ​​tym samym współczynniku CTE.
• Miej oko na zarządzanie termiczne. Upewnij się, że odpowiednio zaprojektujesz i uporządkujesz warstwy, które będą w stanie odpowiednio rozproszyć nadmierne ciepło.

Jako projektant płyt HDI musisz wiedzieć, co następuje Standard IPC dla PCB HDI.

IPC-2315

Struktury HDI oraz mikroprzelotki są szczegółowo omówione w tym rozdziale.

IPC-2226

Płytki interfejsu wysokiej rozdzielczości (HDI) są szczegółowo opisane w standardzie IPC-2226. Obejmują one produkcję mikroprzelotek, charakteryzację materiałów, łączenie struktur i tak dalej.

IPC/JPCA-4104

IPC-4104 pomaga w określeniu rodzaju materiału użytego w płytach HDI. Dokument ten zawiera również opis wydajności i normy kwalifikacyjnej dla struktury o wysokiej gęstości płytek obwodów drukowanych.

IPC-6016

Obejmuje to cechy materiałów HDI, które są spójne w czasie. Dodatkowo opisano wydajność i specyfikację konstrukcji HDI.

Istnieją różne typy płytek drukowanych HDI pod względem liczby warstw, zastosowania, częstotliwości itp.

Są one następujące.

Wielowarstwowa płytka PCB HDI

Wielowarstwowy odzwierciedla jego nazwę. Istnieją co najmniej trzy warstwy przewodzące, które tworzą wielowarstwową płytkę drukowaną. Jednak wszystkie warstwy są połączone przelotkami w PCB.

Wielowarstwowe układanie płytek drukowanych

Liczba warstw może wynosić 4,6,8, do 40 warstw lub więcej.

Sztywna płytka drukowana

Obwody drukowane HDI są zbudowane ze sztywnych materiałów, które określa się mianem sztywnych obwodów drukowanych. Sztywne płytki drukowane (PCB) są sztywne i nie można ich zginać ani skręcać.

Elastyczna PCB

Płytki drukowane wykonane z elastycznych podłoży nazywane są elastycznymi płytkami drukowanymi. Wysokiej jakości elastyczne materiały, takie jak poliamid, TEFLON itp. są stosowane w elastyczna konstrukcja płytki drukowanej;.

Sztywna elastyczna płytka drukowana

Sztywne elastyczne płytki drukowane (PCB) są hybrydą sztywnych i elastycznych płytek drukowanych. Zasadniczo sztywna deska jest łączona z inną deską flex, a następnie łączona ze sobą, aby uzyskać podstawowy kształt.

Układ płytki drukowanej HDI zapewnia gęstość komponentów i przewodów wraz z zapewnieniem najmniejszego możliwego rozmiaru płytki drukowanej.

Układ płyty HDI oznacza techniki pozwalające na utrzymanie szerokości śladu poniżej 8 milicali. Układ HDI składa się z następujących elementów.

Wizualna reprezentacja układu HDI PCB

Małe przelotki

Zasadniczo mikroprzelotki są używane w płytkach drukowanych HDI. Zużywają mniej miejsca, co zapewnia więcej miejsca na umieszczenie komponentów. Z tego powodu wielkość PCB staje się zwarta.

Ślady z Thinner State

Łączenie obwodów i przelotek odbywa się za pomocą drobniejszych ścieżek. Dodatkowo są dostępne jako przelotki in-pad. Cieńsze ślady są odpowiedzialne za tworzenie zwiększonej gęstości śladów w tle.

Liczba warstw pozostaje wyższa

Układ HDI PCB zawiera większą liczbę warstw. Liczenie 20 warstw to normalny fakt w płytach HDI.

Niski poziom sygnału

Płytki drukowane HDI nie są używane do zastosowań z wyższym prądem. Niższy poziom sygnału to kolejny fakt w układzie płytki HDI.

Sekwencyjny stos płyt HDI pomaga w konstruowaniu warstwa po warstwie stosu HDI PCB. Chociaż ta technologia jest używana do tworzenia wielowarstwowych płytek drukowanych, jest to szczególnie ważne w przypadku płytek drukowanych o dużej gęstości do łączenia (HDI).

Sekwencyjne nagromadzenie jest następujące.

Osadzanie i naświetlanie fotorezystu

Korzystając z tej procedury, będziesz mógł określić region wytrawiania płytki drukowanej. W wyniku tego powstanie wzór przewodników na laminacie PCB.

Trawienie i czyszczenie

Wytrawij ślady chlorkiem żelazowym, aby były bardziej widoczne. Po zakończeniu procesu trawienia oczyść powierzchnię płytek PCB. upewnij się, że na powierzchni nie pozostał fotorezyst

Przez formowanie i wiercenie

Wywiercić płytkę za pomocą laserowej metody bezpośredniego obrazowania, aby dodać mikro przelotki. Pozostałe otwory przelotowe są następnie usuwane chemicznie.

Sekwencyjne układanie warstw w płytce drukowanej HDI

Metalizacja Vias

Po założeniu i ustrukturyzowaniu przelotek należy je metalizować, aby umożliwić wykonanie połączeń między warstwami.

Układanie

Warstwy wewnętrzne są teraz układane w stos w ramach przygotowania do obróbki warstwy zewnętrznej.

Metalizacja to proces osadzania cienkiej powłoki miedzi na powierzchni dielektrycznej. Metalizowana powierzchnia dielektryczna znajduje się wewnątrz przelotek wwierconych w Warstwy PCB aby je ze sobą połączyć.

Przy wykonywaniu konstrukcji sekwencyjnej należy zagwarantować, że każda warstwa jest metalizowana w najwyższym możliwym standardzie.

Proces metalizacji w płytce drukowanej HDI

Na marginesie należy uważać na pękanie przelotek i wewnętrznego korpusu płytek drukowanych.

Istnieją jednak cztery rodzaje metalizacji PCB. Są to konwencjonalna miedź bezprądowa i galwaniczna, pasty przewodzące, konwencjonalny grafit przewodzący oraz w pełni i póładdytywna miedź bezprądowa.

Stackup HDI PCB to porządkowanie warstw jedna po drugiej. Liczbę warstw lub stosu można określić w zależności od potrzeb. Jednak może to być Warstwy 8 do 40 warstw lub więcej.

Ale dokładna liczba warstw zależy od gęstości śladów. Wielowarstwowy stos pomaga zmniejszyć rozmiary PCB. Zmniejsza również koszty produkcji.

Nawiasem mówiąc, aby określić liczbę warstw PCB HDI, musisz określić rozmiar śladu i siatki na warstwę. Po ich określeniu możesz obliczyć wymagany stos warstw swojej płytki drukowanej HDI.

Prawdą jest, że projektowanie obwodów HDI wymaga większego wysiłku ze względu na swoją złożoność. W tym celu należy wybrać odpowiedniego producenta PCB HDI do produkcji tej złożonej płytki drukowanej.

Ze względu na misterny charakter projektu, producent musi posiadać wyjątkowe kwalifikacje. Szukając producenta, powinieneś zwrócić uwagę na następujące cechy.

• Aby produkować płytki HDI, producent musi być wyposażony w najnowocześniejsze technologie i możliwości produkcyjne.
• Muszą posiadać system zarządzania jakością, który jest zintegrowany w całej organizacji.
• Musi posiadać certyfikat IPC.
• Musi mieć duże doświadczenie w tej dziedzinie.
• Personel biurowy musi być wysoko przeszkolony i wykwalifikowany.

Wspomniane kryteria sprawią, że producent będzie zdolny do wytwarzania złożonych płytek drukowanych HDI.

Produkcja PCB HDI jest jednym z najtrudniejszych i najbardziej złożonych zadań w produkcji PCB. Aby zaprojektować i wyprodukować płytki drukowane HDI, musisz mieć rozległą infrastrukturę i doświadczenie.

Gdy zdobędziesz krótką wiedzę na temat płytek drukowanych HDI, możesz uświadomić sobie, jak trudne jest ich projektowanie.

Tak więc nie ma alternatywy dla bardzo doświadczonego i zorganizowanego producenta PCB.

PCBMay jest Twoim punktem kompleksowej obsługi Producent PCB która produkuje wysokiej jakości PCB HDI.

Już dziś możesz skontaktować się z nami, aby uzyskać najlepszą wycenę.