Czy uważasz, że HDI PCB jest właściwym wyborem dla Twojego produktu? W takim razie musisz dowiedzieć się więcej o metodach łączenia płytek drukowanych HDI.
Wybrana metoda stackupu może decydować o niezawodności i wydajności obwodu drukowanego. Dlatego ten artykuł dostarczy cennych informacji na temat metod łączenia obwodów drukowanych o wysokiej gęstości i jak wybrać właściwą dla danego zastosowania. Nie wahaj się i zacznij czytać, aby poszerzyć swoją wiedzę na ten temat!
1、HDI PCB - przegląd podstawowy
Obraz 1: Płytka drukowana z elementów elektrycznych
Skrót HDI PCB może nie oznaczać wiele dla Ciebie. Jednak będzie lepiej zrozumieć, jeśli powiemy, że mówimy o wysokiej gęstości interkonektu płytek drukowanych.
Technologia HDI staje się coraz bardziej popularna ze względu na swoją specyfikę. Głównym założeniem stosowania płytek HDI jest optymalizacja rozmiaru płytki PCB przy jednoczesnym zapewnieniu maksymalnej wydajności i niezawodności.
1.1. Jakie są korzyści z zastosowania technologii HDI?
Poniżej znajduje się krótki przegląd powodów, dla których warto rozważyć zastosowanie tego podejścia:
- Możesz zachować małą i lekką płytkę, jednocześnie dodając do niej więcej komponentów. Głównym tego powodem jest fakt, że płytki o wysokiej gęstości pozwalają na umieszczenie elementów po obu stronach.
- Ma stosunkowo niski pobór mocy, dzięki czemu nadaje się do aplikacji wykorzystujących baterie, takich jak smartfony i tablety.
- Ma trwałą i solidną konstrukcję, a także spowalnia degradację termiczną, co również przyczynia się do trwałości.
Typ HDI Stackup może znacząco wpłynąć na specyfikę, wydajność i niezawodność Twojej płytki drukowanej. Dlatego omówimy różne typy i jak wybrać odpowiedni dla swojej płytki PCB.
2、Typy układów PCB HDI
Obraz 2: Wielowarstwowa płytka PCB z komponentami i mikrokontrolerem
Jeśli mówimy o PCB Stackups, należy wspomnieć, że producenci mają trzy podejścia, które wykorzystują w procesie montażu.
Należą do nich:
- Zwykła laminacja, która polega na użyciu platerowanych otworów przelotowych lub przelotek
- Użycie mikro przelotek do tworzenia laminatu
- Laminowanie sekwencyjne przy użyciu przelotek przelotowych i zagłębionych.
2.1. Instytut Standardów Obwodów Drukowanych
IPC (Institute of Printed Circuits) przyjął normę, która zaleca producentom stosowanie jednego z sześciu różnych typów stacków dla płyt połączeniowych o dużej gęstości.
Rodzaje te mają kategorie od I do VI (oznaczone liczbami rzymskimi). Jednakże klasy oznaczone jako IV lub wyższe mogą nie być doskonałym wyborem dla płytek HDI PCB. Jednym z powodów jest koszt produkcji, który sprawia, że nie nadają się one do produkcji masowej. Do tego dochodzą specyficzne wyzwania projektowe i montażowe, dla których producenci wciąż nie znaleźli właściwego rozwiązania.
3、Który typ jest właściwym wyborem dla Twojej płytki PCB?
Rysunek 3: Płytka drukowana z wieloma warstwami
Ze względu na cenę i wyzwania projektowe, natychmiast wyeliminujemy HDI PCB Stackup typu IV, V i VI. Pozostają nam trzy możliwości wyboru dla danego zastosowania, a oto, co należy wiedzieć o każdym z tych typów.
3.1. Czy powinienem wybrać typ I?
Jeśli przyjrzysz się strukturze płytki, zauważysz laminowany rdzeń z jedną lub kilkoma warstwami Micro vias. Warstwy te mogą znajdować się po obu stronach, ale mogą być również zachowane po jednej stronie.
Standard Type I nie pozwala na stosowanie przelotek zakopanych, ale można stosować przelotki bling i PTH.
Jeśli chodzi o całkowitą liczbę warstw, należy wziąć pod uwagę, że zastosowanie cienkich dielektryków FR-4 może prowadzić do rozwarstwienia w ekstremalnych temperaturach, co może być konieczne do zastosowania bezołowiowej metody lutowania.
Dodatkowo, stosunek długości do średnicy otworu może być kluczowy dla niezawodności i zawsze należy dążyć do utrzymania tego stosunku poniżej 10 dla platerowanego otworu przelotowego.
3.2. Szczegóły HDI PCB Typ II
W tym typie można stosować przelotki zakopane i ślepe oraz przelotki Micro na laminowanym rdzeniu. Należy również umieścić jedną lub więcej warstw Micro vias po bokach. Nie trzeba umieszczać ich po obu stronach, ale przynajmniej jedna jest obowiązkowa. Producenci czasami układają je w stosy lub zataczają je w zależności od zakopanych przelotek, lub mogą kołysać Micro vias od innych.
Eksperci uważają, że ta metoda jest znacznie bardziej odpowiednia dla płytek o dużej gęstości, ale należy pamiętać o tych samych ograniczeniach, co w przypadku podejścia typu I.
Można umieszczać przelotki Micro tylko na warstwach zewnętrznych, co oznacza pewne ograniczenia dla niektórych zastosowań. Warto również pamiętać, że eksperci zalecają umieszczanie wielu warstw budujących trace routing w celu zwiększenia efektywności.
3.3. Dlaczego typ III może być dobrym wyborem
Zasadnicza różnica pomiędzy typem II i III polega na tym, że w tym podejściu wymagane jest umieszczenie dwóch lub więcej warstw Micro vias po bokach (nie trzeba ich umieszczać po obu stronach). Poza tym, mamy tu również przelotki zakopane i ślepe oraz przelotki Micro na laminowanym rdzeniu.
Konfiguracja tego Stackupu może być doskonałym wyborem dla płyt PCB o dużej gęstości, wielowarstwowych i wykorzystujących kilka dużych BGA o drobnym skoku. W przypadku cienkich dielektryków FR-4 i otworów PTH obowiązują te same ograniczenia.
Istotną zaletą typu III jest możliwość wykorzystania zewnętrznych warstw jako płaszczyzny zasilania i uziemienia. Można to osiągnąć poprzez umieszczenie przelotek Micro w warstwach wewnętrznych, zapewniając, że istnieje wystarczająca ilość warstw, które producenci mogą wykorzystać do routingu sygnału.
Jeśli jesteś skłonny do zwiększenia kosztów, można również użyć stacked vias dla dużej gęstości routingu.
4、Inne wskazówki dotyczące udanego projektowania płyt PCB HDI
Rysunek 4: Proces projektowania trasowania układu PCB
Jeśli omawiamy proces montażu płytki PCB, należy pamiętać o kilku rzeczach. Na przykład, proces produkcji czterowarstwowej płytki HDI nie różni się zbytnio od montażu standardowej płytki.
Zaczynamy od wiercenia mechanicznego, a następnie przechodzimy do wiercenia otworów przelotowych i nieprzelotowych. Proces ten może być inny, jeśli płytka HDI składa się z sześciu warstw z dwoma warstwami ułożonymi jedna na drugiej.
Kolejną istotną rzeczą, którą należy rozważyć, jest rozmieszczenie komponentów na płytce. Nie jest łatwo zaprojektować płytkę o dużej gęstości upakowania, ponieważ należy zachować możliwość lutowania, montażu i konserwacji.
Kluczową rzeczą, o której należy pamiętać, jest odstęp, dlatego odstępy między PIN-ami dla standardowych komponentów powinny wynosić co najmniej 20 milimetrów. Dodatkowo, pomocne byłoby zachowanie przynajmniej 40mil pomiędzy standardowymi PIN i SOP oraz innymi elementami. Wreszcie, odległość pomiędzy PIN a BGA i innymi elementami powinna wynosić co najmniej 80mil.
Kolejną istotną wskazówką, której należy się trzymać, jest utrzymywanie sygnałów o dużej mocy jak najdalej od innych znaków.
Jeśli chodzi o proces śledzenia, może być mądre, aby włączyć zdecydowany efekt izolacji dla komponentów dolnej i górnej warstwy. W ten sposób można zmniejszyć przesłuch sygnału warstwy wewnętrznej. Jeśli głównym priorytetem jest jakość sygnału, można nawet rozważyć wiercenie ślepych otworów bezpośrednio na podkładce.
5、Why Choose OurPCB for Your Printed Circuit Boards
Obraz 5: Maszyna CNC używana do przetwarzania PCB
Jeśli potrzebujesz obwodów drukowanych do wykorzystania w swoim produkcie, powinieneś pracować z wiarygodnym producentem, który zna wszystkie sztuczki handlu.
OurPCB została założona w 2005 roku, co oznacza, że firma istnieje już od ponad dekady. W tym czasie stała się liderem branży w produkcji niezawodnych płyt PCB, które zapewniają stałą i imponującą wydajność.
Oto niektóre z zalet OurPCB:
- Doświadczony i kompetentny personel - firma zatrudnia zespół ekspertów, którzy mają wieloletnie doświadczenie w produkcji płyt PCB.
Dodatkowo posiadają oni wszelkie niezbędne kwalifikacje i umiejętności, aby sprostać wszelkim wymaganiom klientów.
- Szybka wycena i czas realizacji - zamówienie można łatwo złożyć za pośrednictwem strony internetowej firmy. Formalną wycenę otrzymają Państwo w możliwie najkrótszym czasie. Po sfinalizowaniu zamówienia, specjaliści jak najszybciej wykonają i dostarczą płyty.
- Niezawodne wsparcie - w przypadku jakichkolwiek pytań związanych z PCB, firma jest do Twojej dyspozycji.
Wreszcie, możliwości produkcyjne OurPCB są imponujące. Możesz zamówić płytki składające się nawet z 32 warstw i wybrać pożądaną specyfikację w zależności od swoich potrzeb.
6、Podsumowanie
Mamy nadzieję, że teraz wiesz wszystkie szczegóły HDI PCB Stackup. To powinno pomóc Ci podczas planowania odpowiedniej płyty dla Twojego następnego projektu. Jeśli chcesz zachować maksymalną niezawodność i wydajność, powinieneś mieć producenta premium w swoim rogu. Firma taka jak OurPCB może pomóc Ci określić, która płyta PCB jest najlepszym wyborem dla Ciebie i szybko zrealizować zamówienie.