2+N+2 HDI PCB Katman Dizilimi: Tasarımcılar ve Mühendisler için Eksiksiz Bir Kılavuz

İçeriği
1. 2+N+2 HDI PCB Yükleme Temelleri Anlamak
2Katman yapısı ayrımı: Her bileşen ne yapar
3. Mikrovia Teknolojisi 2+N+2 Yapılandırmalarında
4.2+N+2 diğer HDI yığınlarına karşı: Karşılaştırmalı analiz
5En iyi performans için malzeme seçimi
6Güvenilir 2+N+2 Yükleme için En İyi Uygulamalar Tasarımı
7Üretim Düşünceleri ve Kalite Kontrolü
8.FAQ: 2+N+2 HDI PCB'ler Hakkında Uzman Cevapları

Daha küçük, daha hızlı ve daha güçlü elektronik üretme yarışında, 2+N+2 HDI PCB yığımı oyunu değiştiren bir çözüm olarak ortaya çıktı.performansı, ve modern cihazların omurgası haline getirme maliyeti akıllı telefonlardan tıbbi implantlara kadar.Ve en zorlu mühendislik problemlerinizi çözmek için benzersiz yapısını nasıl kullanabilirsiniz??

Bu kılavuz, 2 + N + 2 HDI yığının gizemini ortadan kaldırır, bileşenlerini, faydalarını ve uygulamalarını tasarımcılar ve tedarik ekipleri için uygulanabilir anlayışlarla ayrıştırır.5G hızları için optimizasyon yapıp yapmadığınız, minyatürleşme veya yüksek hacimli üretim, bu yığma mimarisini anlamak, projenin başarısını sağlayan bilinçli kararlar vermenize yardımcı olacaktır.

1. 2+N+2 HDI PCB Yükleme Temelleri Anlamak
2+N+2 işareti, bu HDI (Yüksek Nitelikli Bağlantı) yapılandırmasını tanımlayan belirli bir katman düzenine atıfta bulunur.

a.2 (Yukarı): Üst dış yüzeyde iki ince "yapı katmanı"
b.N (Core): İç çekirdek katmanlarının değişken sayısı (genellikle 2-8)
c.2 (alt): Alt dış yüzeyde iki ince birikme tabakası

Bu yapı, aşağıdakilerle mücadele eden geleneksel PCB'lerin sınırlarını gidermek için evrimleşti:

Yüksek hızlı tasarımlarda sinyal bütünlüğü sorunları
b. Kompakt elektronikler için alan kısıtlamaları
c. Zorlu ortamlarda güvenilirlik sorunları

2+N+2 tasarımının dahiliği modülerliğinde yatıyor. Yığınları işlevsel bölgelere ayırarak (parçalar için dış katmanlar, güç ve sinyaller için iç katmanlar),Mühendisler yönlendirme üzerinde kesin bir kontrol elde eder., ısı yönetimi ve EMI (elektromanyetik müdahale) hafifletme.

Anahtar Metrikler: Standart bir 2 + 4 + 2 yığımı (toplam 8 katman) tipik olarak şunları destekler:

a. 0.1 mm (4 mil) kadar küçük mikropovyalı çaplar
b. 2mil/2mil'e kadar iz genişliği/ayrılık
C.Komponent yoğunlukları geleneksel 8 katmanlı PCB'lerden %30-50 daha yüksek

2Katman yapısı ayrımı: Her bileşen ne yapar
2+N+2 yığının faydalarını en üst düzeye çıkarmak için, her katman türünün rolünü anlamalısınız.

2.1 Yapılandırma Katmanları ("2" ler)
Bu dış katmanlar bileşen montajının ve ince tonlu yönlendirmenin iş atlarıdır.

Kritik Rol: Yapı katmanları, iç çekirdek katmanlarına bağlanmak için mikrovya kullanır ve alanı boşa harcayan büyük deliklere gerek duymaz.Üst birikme katmanındaki 15 mm'lik mikrovia, çekirdeğindeki bir güç düzlemine doğrudan bağlanabilir. Geleneksel delikli viaslara kıyasla sinyal yollarını% 60 oranında kısaltabilir..

2.2 Çekirdek Katmanları ("N")
İç çekirdek, yığının yapısal ve işlevsel omurgasını oluşturur. "N" 2'den (temel tasarımlar) 8'e (karışık havacılık uygulamaları) kadar değişebilir ve 4 en yaygın olanıdır.

Tasarım İpucu: Yüksek hızlı tasarımlar için, çapraz gürültüyü en aza indirgenen bir "koruyucu etki" yaratmak için çekirdeğindeki sinyal katmanlarına bitişik yerleştirme zemin uçakları.Alternatif sinyal ve zemin katmanları ile 2 + 4 + 2 yığılma, korunmasız yapılandırmalara kıyasla EMI'yi% 40'a kadar azaltabilir.

2.3 Katman etkileşimi: Hepsi nasıl birlikte çalışır
2+N+2 yığının büyüsü katmanların nasıl işbirliği yaptığındadır:

a.Sinyaller: Toplanma katmanlarındaki yüksek hızlı izler, mikrovialar yoluyla iç sinyallere bağlanır ve çekirdeğindeki yer düzlemleri müdahaleyi azaltır.
b. Güç: Çekirdek katmanlarındaki kalın bakır, gücü dağıtırken, mikrovialar bunu dış katmanlardaki bileşenlere ulaştırır.
c.Sıcaklık: Çekirdek katmanları, ısı ile iletken mikroplar aracılığıyla sıcak bileşenlerden (işlemciler gibi) termal enerji çekerek ısı alıcıları olarak hareket eder.

Bu sinerji, stackup'un geleneksel PCB'lerle aynı oranda %30 daha fazla bileşeni desteklerken 100Gbps+ sinyalleri ele almasını sağlar.

3Mikrovia Teknolojisi 2 + N + 2 Yapılandırmalarında
Mikroviya, 2+N+2 yığınlarının bilinmeyen kahramanlarıdır.

3.1 Mikrovya Tipleri ve Uygulamalar

3.2 Mikrovya Üretimi: Lazer ile Mekanik Sondaj
2+N+2 yığınları sadece lazer sondajına dayanıyor ve iyi bir nedenden dolayı:

Neden lazerli sondaj? Bu, daha ince birikmiş malzemelerde daha temiz, daha tutarlı delikler yaratır.endüstri ortalamasını %95 oranında çok fazla.

4. 2+N+2 Diğer HDI Yüklemlerine Karşı: Karşılaştırmalı Analiz
Tüm HDI yığınları eşit yaratılmamıştır. 2+N+2'nin yaygın alternatiflerle nasıl karşılaştırıldığını görelim:

Anahtar: 2 + N + 2 en gelişmiş elektronik için yoğunluk, performans ve maliyet için en iyi dengeyi sunar.Sinyal bütünlüğünde 1+N+1'den daha iyi performans gösterirken, tam inşaat tasarımlarından %30-40 daha az maliyetlidir..

5En iyi performans için malzeme seçimi
Doğru malzemeler 2+N+2 yığımı yapar ya da kırar.

5.1 Temel malzemeler

Tavsiye: Sinyal kaybını en aza indirmek için 28GHz + 5G tasarımları için Rogers 4350B kullanın.

5.2 Yapı malzemeleri

Uygulama Kılavuzu: ABF, veri merkezlerindeki 100Gbps+ sinyalleri için idealdir, RCC ise maliyetin kritik olduğu akıllı telefon PCB'leri için iyi çalışır.giyilebilir teknoloji).

6Güvenilir 2+N+2 yığınları için en iyi uygulamaları tasarlamak
Bu kanıtlanmış tasarım stratejileriyle yaygın tuzaklardan kaçının:
6.1 Yükleme Planlaması
a.Balance Kalınlığı: Ayaklanma önlemek için üst ve alt birikme katmanlarının aynı kalınlığa sahip olmasını sağlayın. 3mil üst birikme katmanları olan 2+4+2 yığının 3mil alt katmanları olmalıdır.
b. Katman eşleştirme: Impedans kontrolü için her zaman yüksek hızlı sinyal katmanlarını bitişik zemin düzlemleriyle eşleştirmek (çoğu dijital sinyal için hedef 50Ω).
c. Güç dağıtımı: Düşük impedanslı bir güç dağıtım ağı oluşturmak için 3.3V güç için bir çekirdek katmanı ve başka bir yer için bir çekirdek katmanı kullanın.

6.2 Mikrovia Tasarımı
a.Görüntü oranı: Mikrovya çapı-derinliği oranını 1:1'den aşağı tutun (örneğin, 0,15 mm kalınlığında birikim katmanları için 0,15 mm çapında).
b. Aralık: Plating sırasında kısa devre oluşmasını önlemek için mikroviyalar arasında 2 kat çaplı mesafe korunmalıdır.
c. Doldurma: titreşim eğilimli uygulamalarda mekanik dayanıklılık için bakırla dolu mikroviya kullanın.

6.3 Routing Rehberleri
a. İz genişliği: 10Gbps'ye kadar sinyaller için 3mil iz kullanın; güç yolları için 5mil iz kullanın.
b.Diferansiyel Çiftler: Impedansı korumak için 5 millik mesafe ile aynı birikme katmanında rota diferansiyel çiftleri (örneğin USB 3.0)
c. BGA Fan-Out: Bileşen altındaki yönlendirme kanallarını en üst düzeye çıkarmak için BGA fan-out için aşamalı mikroviyalar kullanın.

7Üretim Düşünceleri ve Kalite Kontrolü
En iyi tasarımlar bile düzgün bir üretim olmadan başarısız olur.

7.1 Kritik Üretim Süreçleri
a.Sürekli Laminasyon: Bu adım adım yapıştırma işlemi (ilk önce çekirdek, daha sonra birikme katmanları) mikroviyaların hassas bir şekilde hizalamasını sağlar.02 mm).
b.Plating: Mikrovyaların güvenilirlik sorunlarını önlemek için 20μm minimum bakır plating almasını sağlayın. Plating tekdüzeliğini doğrulayan kesit raporları isteyin.
c.Yüzey bitirme: Tıbbi cihazlarda korozyon direnci için ENIG (Elektroless Nickel Immersion Gold) seçin; maliyet duyarlı tüketici ürünleri için HASL (Hot Air Solder Leveling).

7.2 Kalite kontrol kontrolleri

7.3 Doğru Üreticiyi Seçmek
Şu üreticileri arayın:

a.IPC-6012 Sınıf 3 sertifikası (yüksek güvenilirlik 2+N+2 yığınları için kritik)
Özel HDI üretim hatları (önceden kullanılmış standart PCB ekipmanları değil)
c. DFM incelemeleri için iç mühendislik desteği (LT CIRCUIT 24 saat DFM geri bildirimi sağlar)

8Sık Sorulan Sorular: 2+N+2 HDI PCB'ler Hakkında Uzman Cevapları
S1: 2+N+2 yığımda mümkün olan en fazla katman sayısı nedir?
A1: Teknik olarak esnek olsa da, pratik sınırları N'yi 8'de sınırlıyor, bu da 12 katmanlı bir yığmaya (2 + 8 + 2) yol açıyor.üretim karmaşıklığı ve maliyetler önemli performans kazançları olmadan katlanarak artıyorÇoğu uygulama 2+4+2 (8 katman) ile iyi çalışır.

S2: 2+N+2 yığınları yüksek güçli uygulamaları işleyebilir mi?
A2: Evet, uygun tasarımla. Güç dağıtımı için çekirdek katmanlarında 2 oz bakır kullanın ve yüksek güçli bileşenlerden ısı dağıtmak için termal viaslar (1 mm çapında) ekleyin.LT CIRCUIT, 100W endüstriyel invertörler için düzenli olarak 2+4+2 yığın üretir..

S3: Standart bir PCB'ye kıyasla 2+N+2 PCB'nin maliyeti ne kadar?
A3: 2 + 4 + 2 yığımı, geleneksel 8 katmanlı PCB'ye göre yaklaşık 30-50% daha pahalı, ancak 30-50% daha yüksek bileşen yoğunluğu ve üstün sinyal bütünlüğü sağlar.Üretim verimliliği nedeniyle birim başına maliyet farkı %15-20'ye kadar küçülüyor..

S4: 2+N+2 PCB'ler için asgari sipariş miktarı nedir?
A4: LT CIRCUIT gibi saygın üreticiler, 1-5 adet kadar küçük prototip siparişlerini kabul eder.

S5: 2+N+2 PCB üretmek ne kadar sürer?
A5: Prototip teslim süreleri hızlı dönüş hizmetleri ile 5-7 gündür. Toplu üretim (10,000+ birim) 2-3 hafta sürer. Sıralı laminatör geleneksel PCB'lere kıyasla 1-2 gün ekler,Ancak HDI tarafından etkinleştirilen daha hızlı tasarım tekrarlaması genellikle bunu telafi eder..

Son Düşünceler
2 + N + 2 HDI yığımı PCB tasarımında tatlı noktayı temsil eder miniaturizasyon için gereken yoğunluğu, yüksek hızlı sinyaller için gereken performansı,ve seri üretim için gerekli olan maliyet etkinliğiKatman yapısını, malzeme gereksinimlerini ve üretim nüanslarını anlarsanız, bugünün rekabetçi pazarında öne çıkan elektronikleri yaratmak için bu teknolojiyi kullanabilirsiniz.

2+N+2 yığmalarının başarısı büyük ölçüde doğru üretim ortağının seçilmesine bağlı.LT CIRCUIT'in HDI teknolojisindeki uzmanlığı, mikro kanal sondajından sıralı laminatsiyona kadar, paketlemenizin bütçe ve programda kalırken tasarım özelliklerine uygun olmasını sağlar..

İster bir sonraki nesil 5G cihazlarını, ister kompakt tıbbi ekipmanları tasarlıyorsanız, 2+N+2 HDI yığımı, vizyonunuzu gerçeğe dönüştürmek için esneklik ve performans sağlar.