logo
Haberler
Evde > Haberler > Şirket Haberleri HDI PCB Tasarımı ve Üretim Sorunlarını Nasıl Bulup Düzeltilir?
Etkinlikler
Bizimle İletişim

HDI PCB Tasarımı ve Üretim Sorunlarını Nasıl Bulup Düzeltilir?

2025-09-17

Son şirket haberleri HDI PCB Tasarımı ve Üretim Sorunlarını Nasıl Bulup Düzeltilir?

Yüksek yoğunluklu ara bağlantı (HDI) PCB'ler, modern elektroniklerin omurgasıdır-5G akıllı telefonlardan tıbbi görüntüleme cihazlarına kadar her şeyi güçlendirir-mikroviyalar, kör/gömülü vias ve ince pitch izleri kullanarak daha küçük alanlara daha fazla bileşen paketleme yetenekleri için. Bununla birlikte, HDI tasarım beklentileri ve üretim yetenekleri arasındaki boşluk genellikle maliyetli hatalara yol açar: kaçırılmış son tarihler, kusurlu tahtalar ve boşa harcanan malzemeler. Çalışmalar, HDI PCB üretim sorunlarının% 70'inin tasarım ve üretim arasındaki yanlış hizalamadan kaynaklandığını göstermektedir - ancak bu sorunlar erken işbirliği, katı tasarım kuralları ve proaktif sorun tanımlama ile önlenebilir. Bu kılavuz, tasarım-üretim bölünmesinin nasıl köprüleneceğini, kritik sorunların tırmanmadan önce nasıl tespit edileceğini ve güvenilir, yüksek performanslı HDI PCB'leri sağlamak için çözümler uygulayacağını bozuyor.


Kilit çıkarımlar
1. Tasarım seçeneklerini üretim yetenekleriyle hizalamak için üreticilerle erken (düzenleri kesinleştirmeden önce) karşılaşır - bu, maliyetleri%40'a kadar azaltır.
2. Sıkı HDI tasarım kurallarını (eser genişlik, boyut, en boy oranı) ve her aşamada sorunları yakalamak için üretilebilirlik (DFM) kontrolleri için yinelemeli tasarım çalıştırın.
3. Gerber dosyalarını uyuşmazlıkları, eksik verileri veya format hatalarını düzeltmek için iyice dolu - bunlar HDI üretim gecikmelerinin% 30'undan sorumludur.
4. Sinyal bütünlüğünü optimize etmek ve kusurları azaltmak için gelişmiş araçları (AI güdümlü analiz, 3D simülasyon) ve mikrovia en iyi uygulamaları.
5. Tasarımları doğrulamak ve seri üretimden önce sorunları çözmek için prototipleme ve geri bildirim döngülerini (tasarım ve üretim ekipleri arasında) kullanın.


HDI tasarımı ve imalat arasındaki çatışma
HDI PCB'ler hassasiyet talep eder: 50 mikron kadar ince, 6 mil kadar küçük mikroviyalar ve sıkı toleranslar gerektiren sıralı laminasyon işlemleri. Tasarım ekipleri, üretim sınırlarını hesaba katmadan işlevselliğe veya minyatürleştirmeye öncelik verdiğinde, üretim darboğazlarına ve kusurlu kurullara yönelik çatışmalar ortaya çıkar.

Çatışmanın nedenleri
Tasarım ve üretim arasındaki bölünme genellikle aşağıdakiler dahil olmak üzere önlenebilir yanlış adımlardan kaynaklanmaktadır:

1. Dokümasyon Uyumsuzlukları
A. Hizalamayan (örneğin, farklı PCB kalınlıkları veya lehim maske renkleri) fabrikasyon çizimleri ve gerber dosyaları üreticileri açıklama için üretimi duraklatmaya zorlar.
Mekanik matkap grafikleriyle çelişen B.NC matkap dosyaları delik boyutlarında karışıklık yaratır, delme yavaşlatır ve yanlış hizalanmış vias riskini artırır.
C.


2. Materyal veya şartname çağrıları
A.Mislabeling bakır ağırlığı (örn., Ons ve Mils karıştırma) kaplama kusurlarına yol açar - çok az bakır sinyal kaybına neden olurken, çok fazla üretim kalınlığı sınırlarını aşar.
B. IPC standartlarını karşılamayan materyaller (örneğin, termal şokla uyumsuz dielektrik malzemeler) kart güvenilirliğini azaltır ve arıza oranlarını artırır.


3. Üretim yeteneklerini kabul et
A. Bir üreticinin ekipman sınırlarını aşan özellikler tasarlama: Örneğin, fabrikanın lazer matkabının sadece 6 mil deliklerini kaldırabildiğinde 4 mil mikroviyaların belirlenmesi.
B. Temel HDI kuralları (örneğin, en boy oranları> 1: 1 mikroviyalar için, iz aralığı <3 mil) kaplamayı ve aşınmayı imkansız hale getirerek şort veya açık devrelere yol açar.


4. Süreç karmaşıklığını incelemek
A.HDI PCB'ler Lazer Doğrudan Görüntüleme (LDI) ve plazma aşınması gibi özel süreçlere güvenir. Bu adımları hesaba katmayan tasarımlar (örneğin, LDI hizalaması için yetersiz açıklık) zayıf özellik tanımına neden olur.
B.


İpucu: HDI tasarımına başlamadan önce üreticinizle bir başlama toplantısı planlayın. İlk yığınınızı, plan ve bileşen listesi aracılığıyla paylaşın - yetenek boşluklarını işaretleyecekler (örneğin, “0.75: 1 en boy oranı mikrovyaları yapamayız”) ​​erken, sizi maliyetli yeniden tasarımlardan kurtarır.


Üretim üzerindeki etki
Çözülmemiş tasarım üretim çatışmaları, üretimi somut şekillerde raydan çıkararak maliyet, kaliteyi ve zaman çizelgelerini etkiledi:

Darbe Tanım
Gecikme Dokümantasyon uyumsuzluklarını çözmek için incelemenin 2-3x daha uzun sürmesi gerekir; Yeniden tasarımlar üretime 1-2 hafta ekleyin.
Daha yüksek kusur oranları Yaygın kusurlar, çatlama (zayıf en boy oranlarından), lehim eklem yorgunluğu (termal stresden) ve açık devreler (eser aralık ihlallerinden) yoluyla içerir.
Düşük Verimler LDI veya plazma dağlama gibi gelişmiş işlemler hassas tasarım girişi gerektirir - ölçülü katmanlar veya yanlış boşluklar verimi% 90'dan% 60'a düşürebilir.
Artan maliyetler Ekstra test, arızalı panoların yeniden işlenmesi ve boşa harcanan malzemeler toplam proje maliyetlerine% 20-30 ekler.
Kaçırılan Son Tarihler Yeniden tasarımlar ve üretim beklemeleri genellikle geç ürün lansmanlarına yol açarak pazar payını kaybeder.


Bu riskleri azaltmak için, üreticiler laminat telafisi (katman kalınlığını düzeltmek için ayarlama) veya ek kaplama gibi “geçici çözümler” kullanabilirler-ancak bu bant yardımları kart güvenilirliğini azaltır. Tek uzun vadeli çözüm, en başından beri üretim göz önünde bulundurularak tasarlamaktır.


HDI PCB Sorunları Tanımlama: Denetlenecek Anahtar Alanlar
OBI sorunlarını erkenden yakalamak (tasarım sırasında, üretim sırasında) kritik öneme sahiptir - düzende bir sorunun tamamlanması 100 $ 'dır, ancak üretimden sonra düzeltmek 10.000 $+' dır. Aşağıda, denetlenecek en yüksek riskli üç alan ve sorunları tespit etmek için eyleme geçirilebilir adımlar bulunmaktadır.


1. Tasarım Kısıtlamaları ve Kuralları: HDI'ya özgü standartları zorunlu kılın
HDI PCB'ler, ince özellikleri nedeniyle standart PCB'lerden çok daha katı kurallara sahiptir. Bu kuralları görmezden gelmek, tasarım başarısızlığının 1 numaralı nedenidir. Aşağıda, IPC-2226 (OBI için endüstri standardı) ile uyumlu pazarlık edilemez yönergeler:

Tasarım öğesi HDI kuralı başparmak Gerekçe
Eser genişlik 2–4 mil (50-100 mikron) Daha ince izler yerden tasarruf ancak risk sinyali kaybı; Daha kalın izler yoğunluk hedeflerini aşar.
İz boşluğu 3-5 mil (75-125 mikron) Göz kazma sırasında çaprazlama (sinyal paraziti) ve şortları önler.
Çapla Mikroviyalar için 6-8 mil; Kör Viyas için 10-12 Mils Daha küçük mikroviler, pad-içi tasarımları sağlar, ancak lazer delme gerektirir.
Via-via aralığı 8-10 mil Üst üste binen kaplamayı önler ve yapısal bütünlüğü sağlar.
Ped boyutu Minimum 10-12 mil İnce perde bileşenleri için güvenilir lehimleme sağlar (örn. BGAS).
Mikrovia en boy oranı ≤0.75: 1 (derinlik: çap) Kaplama boşluklarını önler - daha yüksek oranlar (örneğin, 1: 1) ince veya eşit olmayan kaplamaya yol açar.
Empedans kontrolü Hedef empedans için izleme genişliği/aralığı eşleştirin (örneğin, sinyaller için 50Ω) Yüksek hızlı veriler için sinyal bütünlüğünü korur (örn., 4G/5G, PCIE).


Ek Tasarım En İyi Uygulamalar
A.Signal Segregasyon: Ayrı dijital (yüksek hızlı), analog (düşük gürültü) ve güç sinyallerini farklı katmanlara dönüştürür-bu EMI'yi% 30 azaltır ve sinyal yolsuzluğunu önler.
B. Termal Yönetim: Isıyı dağıtmak için ısı üreten bileşenlerin (örn. İşlemciler) altına termal vias (10-12 mil) ekleyin; Yüksek güçlü cihazlar için soğutucu ile eşleştirin.
C. STACKUP Optimizasyonu: Yüksek pinli BGA'lar için “Microvia Laminasyon Birikimi” kullanın-bu, sinyallerin yığılmış mikroviyalar aracılığıyla BGA'dan iç katmanlara yol açmasına izin verir.
D.Mekanik Stres Rahatlaması: Montaj veya kullanım sırasında çatlamayı önlemek için Bileşenleri veya Vias'ı PCB kenarlarının yakınına (2 mm tampon bırakın) yerleştirmekten kaçının.


Kritik Not: Üreticinizle her zaman yığın ve tasarım kurallarınızı doğrulayın. Örneğin, bir fabrika, dağlama işlemlerinin daha sıkı toleransları varsa 3 mil yerine 5 mil iz aralığı gerektirebilir-erken ayarlamak yeniden çalışmayı önler.


2. DFM Kontrolleri: Üretilebilirliği her aşamada doğrulayın
Üretilebilirlik için tasarım (DFM) kontrolleri tek seferlik bir adım değildir-kütüphane incelemesi, bileşen yerleştirme, yönlendirme ve son düzen imzalaması sırasında yinelemeli olarak çalıştırılmalıdır. Otomatik DFM araçları (örn. Altium Designer'ın DFM analizörü, Cadence Allegro'nun DFM denetleyicisi), insan gözlerinin kaçırdığı sorunlar, ancak üreticinizin yeteneklerine göre özelleştirildiğinde en iyi şekilde çalışırlar.


HDI PCB'ler için anahtar DFM kontrolleri
Aşağıdaki tablo, DFM kontrollerini ve bunların OBI üretimi üzerindeki etkilerini belirlemektedir:

DFM kontrol/araç özelliği Amaç HDI'ya özgü fayda
Yinelemeli Kontroller (Kütüphane → Yönlendirme) Her tasarım aşamasında kurallar uygulayın (örneğin, kütüphane kurulumu sırasında ped boyutlarını kontrol edin, yönlendirme sırasında izleme aralığı). Tam düzen yeniden çalışması gerektirmeden önce sorunları erken yakalar (örneğin, mikrovias için uyumsuz padstack).
Backdrill Boşluk Validasyonu Backdrill pimleri ile bitişik vias/izler arasında yeterli boşluk sağlayın. Yüksek hızlı HDI tasarımlarında sinyal yansımalarını ve şortları önler (örn. Sunucu anakartları).
Lehim Maske/Yapıştır Maske Algılama Lehim maskesi açıklıklarını pedlerle uyumlu olarak doğrulayın; Eksik maskeleri kontrol edin. Lehim köprüsünden kaçınır (bitişik pedleri kısaltmak) ve uygun bileşen lehimleme sağlar-ince perde BGA'lar için kritik.
Bakır Aralık Uygulama Bakır özellikleri (izler, pedler, vias) arasında minimum aralığı uygulayın. HDI'nın sıkı düzenlerinde aşındırma hatalarını (örneğin, birleştirilmiş izler) önler.
Özel Kısıtlama Setleri Üreticinizin süreçlerine göre uyarlanmış DFM kuralları oluşturun (örn. ““ Tahta kenarının 8 mil içinde vias yok ”). Tasarımı fabrika özellikleriyle hizalayarak “yüksüz” özellikleri azaltır.
Dışlama yoluyla çadır Belirli çeklerden (lehim maskesi ile kaplanmış) (örneğin, maske boşluğu yapıştır) hariç tutun. Yanlış pozitifleri azaltır ve doğrulamayı hızlandırır - eskimli Vias'ın macun maskesine ihtiyacı yoktur.
Padstack modifikasyonu Kural ihlallerini düzeltmek için ped boyutlarını ayarlayın (örneğin, halka halka boyutunu artırın). Düzeni yeniden tasarlamadan sıkı ikiz kurallarına uyumu sağlar (örneğin, 6 mil vias 2 mil günlük halkalara ihtiyaç duyar).


DFM etkinliği nasıl en üst düzeye çıkarılır
A. Kurallar hakkında bilgi: DFM kısıtlama setinizi inceleme için üreticiyle paylaşın-sürece özgü kurallar ekleyecekler (örneğin, “lazer delinmiş mikrovaların 1 mil dairesel halkalara ihtiyacı var”).
B. RUN kontrolleri Her değişiklikten sonra: küçük ayarlamalar bile (örneğin, bir bileşeni hareket ettirmek) DFM kurallarını kırabilir - basamaklama sorunlarından kaçınmak için düzenlemelerden sonra hızlı bir kontrol yapın.
C.BINE Otomatik ve Manuel Kontroller: Otomatik Araçlar Bağlamı Miss bağlamını (örneğin, “Bu iz bir ısı kaynağına yakındır - ekstra aralığa ihtiyaç duyuyor mu?”). Bir tasarımcı, yüksek riskli alanları (elektrik düzlemleri, mikrovia kümeleri) elle gözden geçirin.


Araç İpucu: Doğrudan PCB fabrikanızın DFM veritabanına bağlanmak için Altium Designer'ın “Üretici Bağlantısı” özelliğini kullanın; bu, en son kurallarını otomatik olarak tasarım yazılımınıza çeker.


3. Gerber Veri Sorunları: 1 numaralı üretim gecikmesinden kaçının
Gerber dosyaları, HDI PCB'ler için “planlardır” - tüm katman verilerini, matkap talimatlarını ve lehim maskesi ayrıntılarını içerir. Gerber dosyalarındaki tek bir hata günlerce üretimi durdurabilir. Yaygın konular arasında eksik katmanlar, yanlış hizalanmış veriler ve eski formatlar yer alıyor ve özellikle 1 mil yanlış hizalamanın mikroviyaları kırdığı HDI'lar için pahalı.


Ortak Gerber sorunları ve etkileri

Gerber veri sorunu Tanım HDI üretimi üzerindeki etkisi
Tasarım-üretim uyuşmazlığı PCB Tasarım Özellikleri (örn. Boyut aracılığıyla) üreticinin yeteneklerini aşar. Tetikleyici istekleri yeniden tasarlayarak üretimi 1-2 hafta geciktirir; Malzeme israfını arttırır.
Yetersiz boşluklar İzler, pedler veya vias arasındaki boşluk minimum gereksinimlerin altındadır. Dring hatalarına (şort), kaplama boşluklarına ve arıza yoluyla neden olur - hatalar%20-30 oranında düşer.
Eski dosya biçimleri RS-274X/Gerber X2 yerine modası geçmiş formatlar (örn. Gerber 274D) kullanma. Dosyalar modern HDI ekipmanı (örn. LDI makineleri) tarafından okunamaz; Üretim yeniden biçimlendirene kadar durur.
Kayıtsız katmanlar Katmanlar ortak bir referans noktasına hizalanmaz. Trace Trace yanlış hizalama nedenleri-Mikrovias iç katmanlara bağlanamayabilir, bu da açık devrelere yol açabilir.
Eksik Tahta Anahattı PCB için tanımlanmış kenar sınırı yok. Üreticiler tahtayı boyuta indiremezler; Anahat sağlanana kadar üretim beklemede.
Bozuk/boş dosyalar Gerber dosyaları eksik verilere sahiptir veya transfer sırasında hasar görür. Üretim başlayamaz; Dosyaların yeniden ihraç edilmesini ve tekrarlanmasını gerektirir-zaman çizelgelerine 1-2 gün eklenir.
Belirsiz dosya adlandırma Standart olmayan adlar (örneğin, “top_copper_rs274x.gbr” yerine “katman1.gbr”). Karışıklık yaratır (örneğin, üst ve alt katmanları karıştırır); Ters tahtalara yol açar.
Lehim maske boşluğu hataları Lehim maske açıklıkları pedler için çok küçük/büyüktür. İnce perde HDI tasarımlarında maruz kalan bakır (korozyon riski) veya lehim köprülemesine (şort) neden olur.
Kullanım yoluyla uygunsuz kör/gömülü Yüksek oranda orantılı kör vias işaretlenmez veya katman çiftleri yanlıştır. Kaplama düzensizdir (ince duvarlar), termal döngü sırasında çatlamaya yol açar.


HDIS için Gerber dosyaları nasıl denetlenir
A. Bir Gerber Viewer'ı kullanın: GC-PREVUE veya Viewmate gibi araçlar katmanları incelemenize, hizalamayı kontrol etmenize ve matkap boyutlarını doğrulamanıza izin verir-mikrovia veya izleme sorunlarını tespit etmek için% 1000'e kadar.
B. Validate Katman Hizalaması: Hatta yer almalarını sağlamak için tüm katmanları (üst bakır, lehim maskesi, matkap dosyası) kaplayın-1 mil yanlış hizalama bile HDI'lar için bir sorundur.
C. Diyafram Veri: Diyafram tablolarının (ped tanımlama/şekillerin tanımlanması) tasarımınızla eşleştiğinden emin olun - açıklıklar “boş” özelliklere neden olur (örneğin, bileşenler için ped yok).
D. BOM/PICK-ELATE ile Cross-Reference: Gerbers'deki bileşen ayak izlerini onaylayın Malzeme Yasası (BOM)-uyumsuz bir ayak izi (örn. 0402 ve 0201) montaj hatalarına yol açar.
E.Test Dosya Uyumluluğu: Bir “ön kontrol” için üreticinize örnek bir Gerber seti gönderin-dosyaların ekipmanlarıyla çalışmasını onaylarlar.


PRO İPUCU: Gerber dosyalarını 274D yerine RS-274X formatında (gömülü diyafram verileriyle) dışa aktarın-bu, HDI üretiminde yaygın olan “eksik diyafram” hatalarını ortadan kaldırır.


HDI Tasarım Üretim Çatışmalarının Çözülmesi ve Önlenmesi

HDI sorunlarını düzeltmek sadece sorun giderme ile ilgili değildir - ilk etapta çatışmaları önleyen bina sistemleri ile ilgilidir. Aşağıda, tasarım ve üretimi hizalamak, İSİ performansını optimize etmek ve kusurları azaltmak için kanıtlanmış stratejiler bulunmaktadır.


1. Erken İşbirliği: Çatışmalara Karşı 1 numaralı savunma
HDI sorunlarından kaçınmanın en etkili yolu, düzenleri sonuçlandırmadan önce üreticileri tasarım sürecine dahil etmektir. Bu işbirliği, tasarımınızın başlangıçtan itibaren “oluşturulabilir” olmasını sağlar ve performansı optimize etme uzmanlığından yararlanır.

Eylem edilebilir işbirliği adımları
1.Kickoff Toplantısı: İncelemek için üreticinizin mühendislik ekibiyle bir toplantı planlayın:
A.Stackup (katman sayısı, dielektrik malzemeler, bakır ağırlığı).
B.Via planı (mikrovia boyutları, en boy oranları, kör/katman çiftleri ile gömülü).
C.component Liste (ince adım BGA'lar, ısı üreten parçalar).
“12 katmanlı yığınınız için FR-4'ü kullanamayız-termal stabilite için yüksek TG laminat kullanın” gibi sorunları işaretleyecekler.


2. Tasarım Yinelemeleri: Geri bildirim için taslak düzenleri (sadece son dosyalar değil) gönderin - üreticiler, büyük baş ağrılarını daha sonra tasarruf eden küçük ayarlamalar önerebilir (örneğin, “bu mikrovia kümesini bir güç düzlemine taşımadan 2 mil hareket ettirin”).
 

3. Net rolleri tanımlayın: Düzenli olarak iletişim kurmak için bir tasarım irtibat ve üretim irtibat atın - bu yanlış iletişimden kaçınır (örneğin, “tasarım ekibi boyutu değiştirdi, ancak fabrika söylenmedi”).
 

4. Toleranslar: HDI üretimi sıkı toleranslar gerektirir (lazer delme için ± 0.1 mil). Üreticinizin yeteneklerini onaylayın (örn. “Minimum eser genişlik toleransınız nedir?”) Ve tasarımınızı eşleşecek şekilde ayarlayın.


Vaka çalışması: Bir tıbbi cihaz şirketi, üreticilerini Stackup tasarımına dahil ederek HDI yeniden tasarımlarını% 60 azalttı. Fabrika, 8 mil ila 6 mil mikroviya (lazer matkaplarının daha iyi işlendiği), tahta boyutunu% 15 azaltmayı ve sinyal bütünlüğünü iyileştirmeyi tavsiye etti.


2. Gelişmiş Tasarım Araçları: Performans ve Üretilebilirlik için HDIS'i optimize edin
Modern PCB tasarım araçları HDI'lar için üretilmiştir - eski yazılımın yapamayacağı ince izleri, mikroviyaları ve 3D düzenleri kullanırlar. Bu araçlara yatırım yapmak hataları azaltır ve tasarımı hızlandırırken, simülasyon özellikleri üretimden önce performansı test etmenizi sağlar.


HDI tasarımı için olması gereken araçlar

Araç kategorisi Örnekler HDI'ya özgü kullanım durumu
3D Tasarım ve Stackup Araçları Altium Designer (Katman Yığın Yöneticisi), Cadence Allegro (Kesit Düzenleyicisi) Kompleks HDI yığınları (örn., Yığınlı mikroviyalı 16 katmanlı) tasarım ve empedans kontrolü için dielektrik kalınlığını doğrulayın.
Sinyal bütünlüğü simülasyonu Keysight Reklamları, Ansys Siwave Çaprazlama ve yansıma için yüksek hızlı sinyalleri (örn. 10Gbps Ethernet) test edin-HDI'nın sıkı iz aralığı için kritik.
EMI analiz araçları ANSYS HFSS, Cadence Clarity 3D çözücü EMI'yi azaltmak için yer düzlemleri ve ekranlama katmanları yerleştirin - HDI'nın küçük boyutu elektromanyetik parazite eğilimli hale getirir.
Etkileşimli Yönlendirme Araçları Altium Activeoute, Cadence Sigrity yönlendirici HDI kurallarını uygularken (örn. 0.4mm perde) otomatik route ince adımlar (örn. 0.4mm perde) izler (örn., Sağ açılı dönüşler yok).
AI-güdümlü tasarım platformları Cadence Allegro X, Siemens Xpedition Enterprise Mikrovia yerleşimini optimize etmek, iz uzunluğunu azaltmak (%20'ye kadar) ve gerçekleşmeden önce sinyal sorunlarını tahmin etmek için AI kullanın.


HDI başarısı için araçlardan nasıl yararlanır
A. Erken Simüle: Yönlendirmeden önce sinyal bütünlüğü simülasyonlarını çalıştırın - bu potansiyel sorunları tanımlar (örneğin, “bu iz% 15 karışma olacaktır”) ve katman yığın veya iz aralıklarını ayarlamanızı sağlar.
B. Kullanım 3D Görselleştirme: HDI PCB'ler, 2D görünümlerinin kaçırdığı gizli özelliklere (kör vias, iç katmanlar) sahiptir. 3D araçlar katman çarpışmalarını kontrol etmenizi sağlar (örneğin, “Katman 1'den 3'ten bir kör Via Katman 2'de bir güç düzlemine vurur”).
C.Automat Rutin Görevleri: Yüksek riskli alanlara (güç dağılımı, termal yönetim) odaklanırken tekrarlayan çalışmaları (örneğin 100 BGA pimleri yönlendirme) işlemek için AI güdümlü yönlendirme kullanın.


Araç İpucu: Siemens Xpedition'ın “HDI Sihirbazı” mikrovia yığın tasarımını otomatikleştirir - bileşen perdenizi ve katman sayınızı yapın ve plan yoluyla üretilebilir bir üretilebilir.


3. Microvia En İyi Uygulamalar: 1 numaralı HDI kusurundan kaçının
Microvias, HDI PCB'lerin kalbidir-delik kullanmadan katmanları bağlayarak yüksek yoğunluk sağlarlar. Ancak aynı zamanda en yaygın başarısızlık noktasıdır: HDI kusurlarının% 40'ı mikrovia ile ilişkilidir (çatlama, kaplama boşlukları, zayıf bağlantı). Aşağıda güvenilir mikroviler sağlamak için kurallar bulunmaktadır.


Kritik Mikrovia Tasarım Kuralları
A.Aspect Oran: Mikrovia en boy oranını (derinlik: çap) ≤0.75: 1 - Hızlı oranlar (örneğin, 0.5: 1) eşit kaplamayı sağlayın. Örneğin, 6 mil çapında bir mikrovia, 4.5 milden daha derin olmamalıdır (2 bitişik katman bağlayarak).
B. Drilling Metodu: Mikroviyalar için lazer delme kullanın ≤8 mil - Mekanik matkaplar HDI için gereken hassasiyeti elde edemez. Lazer delme ayrıca kaplama boşluklarını azaltarak daha temiz delik duvarları oluşturur.
C. BAŞLIK: Mikroviyalar ve bakır özellikleri (izler, pedler) arasında 7-8 mil açıklık koruyun - bu, delme veya kaplama sırasında kısa devreleri önler.
D.Surface Finish: Mikrovia pedleri için ENIG (Elektriksiz Nikel Daldırma Altın) veya ENEPIG (Electroless Nikel Elektroles Palladyum Daldırma Altın) seçin - bunlar güvenilir lehimleme sağlar ve korozyona direnir.
E. ALDLess Vias: Ultra yoğun tasarımlar için topraksız mikrovialar (deliğin etrafında bakır ped yok) kullanın-ancak üreticinizin bu işlemi desteklediğini onaylayın (tüm fabrikalar topraksız vias için hassasiyete sahip değildir).


Mikrovia testi ve doğrulama
A.Termal Bisiklet: IPC-TM-650 2.6.27 (termal şok testi) kullanarak mikroviyaları D-Coupons ile test eder-bu, ısı stresinin neden olduğu çatlakları veya ped çekişlerini gösterir (örn. Geri dönme lehimleme sırasında).
BX-ışını muayenesi: İmalattan sonra, mikrovia kaplama kalınlığını kontrol etmek için röntgen kullanın-mekanik mukavemet sağlamak için 1-1.5 mil bakır.
C.Microsectioning: Örnek bir PCB'yi kesin ve mikroskop altında mikroviyaları inceleyin - kaplama boşlukları, düzensiz duvarlar veya iç katmanlarla yanlış hizalanmayı görün.


PRO İPUCU: Dinamik uygulamalar için (örn. Giyilebilir teknoloji), stresi azaltmak için “kademeli mikrovianlar” (istiflenmemiş) kullanın - parçalanmış mikroviler tekrarlanan bükülme altında çatlamaya daha yatkındır.


HDI mükemmelliği için gelişmiş stratejiler
Karmaşık HDIS (örn. 20 katmanlı tahtalar, 5G baz istasyonu PCB'ler) için temel en iyi uygulamalar yeterli değildir. Aşağıdaki ileri stratejiler, üretilebilirliği korurken yoğunluk sınırlarını zorlamanıza yardımcı olur.


1. AI odaklı analiz: sorunları tahmin edin ve önleyin
Yapay zeka ile çalışan tasarım platformları, binlerce tasarım değişkeni gerçek zamanlı olarak analiz ederek HDI PCB gelişimini devrim yaratıyor. Cadence Allegro X gibi araçlar: Makine öğrenimi kullanın:

A.Optimize Yönlendirme: AI, eser uzunluğunu% 20'ye kadar azaltır, bu da sinyal bütünlüğünü iyileştirir ve güç tüketimini azaltır (ortalama% 15 oranında).
B. Tasarımınızı geçmiş HDI arızalarının bir veritabanıyla karşılaştırarak yüksek riskli alanları (örneğin, “bu mikrovia kümesi kaplama sorunları olacaktır”) yüksek riskli alanları (örn. “Kaplama sorunları olacaktır”) bayraklar.
C. REDUCE Tasarım Süresi: Gerçek zamanlı DFM kontrolleri ve otomatik yönlendirme kesme tasarım süresini%30 oranında artırarak ürünleri daha hızlı başlatmanıza izin verir.
D. Termal Performans: AI, termal direnci%25'e kadar azaltmak için termal yerleştirme yoluyla termal önerir ve yüksek güç HDI'larında aşırı ısınmayı önler.


HDIS için AI'nın ölçülebilir faydaları

Fayda alanı Ölçülebilir iyileştirme Nasıl Çalışır
İz uzunluğu azaltma % 20'ye kadar AI rotaları, İGE kurallarını uygularken en kısa yol boyunca izler.
Tasarım Süresi Azaltma % 30'a kadar Otomatik yönlendirme ve gerçek zamanlı kontroller manuel yinelemeleri ortadan kaldırır.
Bit hata oranı (BER) 10⁻²'nin altında AI, yüksek hızlı sinyaller için empedansı optimize eder ve karışıklığı azaltır.
Güç tüketimi % 15'e kadar daha az AI, eser direncini en aza indirir ve güç düzlemi dağılımını optimize eder.
Termal direnç % 25'e kadar daha düşük AI, yüksek sıcaklık alanlarına termal vias ve ısı lavaboları yerleştirir.
Maddi atık % 20'ye kadar daha az AI, bileşenleri paketleyerek kart boyutunu optimize eder ve daha verimli bir şekilde izler.
Üretim maliyeti % 10-15 daha düşük Daha az kusur ve yeniden tasarım üretim maliyetlerini azaltır.


Vaka çalışması: Bir telekom şirketi, 5G HDI PCB tasarlamak için yapay zeka kullandı - AI, eser uzunluğunu%18 oranında azalttı, BER'i ​​10⁻³'ye düşürdü ve 2 yeniden tasarımı ortadan kaldırdı ve geliştirme maliyetlerinde 50.000 dolar tasarruf etti.


2. Prototipleme: Mass üretiminden önce tasarımları doğrulayın
Prototipleme HDIS için pazarlık edilemez-en iyi simülasyonlar bile gerçek dünyadaki üretim koşullarını çoğaltamaz. Hızlı dönüş prototipleri (1-3 günlük teslim süresi) test etmenize izin verin:

A. MADDELER: Fabrika başarıyla mikrovias, kör vias ve ince izler üretiyor mu?
B. Performans: Sinyaller empedans hedeflerini karşılıyor mu? Kurul termal stresle başa çıkıyor mu?
C. Massbly: Bileşenler (örn., 0.3mm zift BGA) köprülemeden lehimlenebilir mi?


HDI prototipleme yöntemleri

Prototipleme yöntemi Tanım İGE Avantajı
Lazer sondajı Mikroviyalar, kör vias ve gömülü vias oluşturmak için UV lazerleri kullanır. Ultra yoğun HD'ler için kesin, küçük vias (4 mil kadar) sağlar.
Sıralı laminasyon PCB katmanını katmanla oluşturur (bir katmanı laminasyon, ardından bir sonrakini eklemeden önce delme/yönlendirme). Hizalı mikroviyalarla karmaşık çok katmanlı HD (12+ katman) oluşturur.
Bakır doldurma ile pad-in-pad Bileşen pedlerdeki mikroviyaları bakır ile doldurur, ardından ped plakalar. Endüktansı azaltır (yüksek hızlı sinyaller için kritik) ve termal dağılımı iyileştirir.
Seçici kaplama Plakalar sadece ENIG/ENEPIG ile kritik alanlar (örn. Mikrovia pedleri). İnce perde bileşenleri için güvenilir lehimleme sağlarken maliyet tasarrufu sağlar.


Prototiplemeden en iyi şekilde nasıl yararlanırsınız
1. Test Kenar Vakaları: Prototip HDI'nızın en karmaşık kısmı (örn., BGA Microvia kümesi) tüm tahta yerine - bu zaman ve maliyet tasarrufu sağlar.
2. Tam Testler: Prototiplemeden sonra yapın:
A.Elektrik testleri (süreklilik, empedans, sinyal bütünlüğü).
B.Mekanik testler (dinamik HDS için bükülme testi).
C. Termal testler (çatlak yoluyla kontrol etmek için sıcaklık döngüsü).
3. Hızlı bir şekilde düzenleyin: Prototip arızalanırsa (örn. Mikroviyalar çatlak), tasarımı ayarlamak için üreticinizle birlikte çalışın (örn. Mikrovia çapını arttırır) ve yeniden prototip-bu, kütle üretilen tahtaları sabitlemekten daha ucuzdur.


PRO İPUCU: “HDI Prototipleme Laboratuarları” (örneğin Jabil, Flex) olan PCB üreticilerini kullanın-Hızlı HDI'ları hızlı bir şekilde üretmek için özel ekipmanlara sahiptirler.


3. Geri bildirim döngüleri: Tasarım-üretim boşluğunu kapatın
Geri bildirim döngüleri bir projeden derslerin bir sonraki bilgilendirmesini sağlar. Sorunları belgeleyerek, ekipler arasında veri paylaşarak ve süreçleri rafine ederek, tekrar arızalarını azaltır ve zamanla İDİ güvenilirliğini artırırsınız.


Etkili geri bildirim döngüleri nasıl oluşturulur
1. Track kusurları ve kök nedenleri: HDI sorunlarını kaydetmek için paylaşılan bir veritabanı (örneğin, “Toplu 123'te mikrovia çatlaması”) ve kök nedenleri (örn. “En boy oranı 1: 1 üretim sınırlarını aşmış”) kullanın.
2. Post prodüksiyon incelemelerine katılın: Her İK. Projeden sonra, tartışmak için tasarım ve üretim ekipleriyle buluşun:
A. Ne işe yaradı (örn., “Erken Stackup İşbirliği Yeniden Tasarımlardan Kaçındı”).
B. Ne yapmadı (örneğin, “Gerber Dosya Formatı Hatası Gecikmeli Üretim”).
C.Actions öğeleri (örneğin, “Gerber dışa aktarma ayarlarını varsayılan olarak RS-274X olarak güncelleyin”).
3. Kalite Kontrol Verilerini Kullanın: Üretim Test Sonuçlarını (AOI, X-ışını, Termal Bisiklet) Tasarım Ekibi ile Paylaşın-bu, tasarım seçeneklerinin üretimi nasıl etkilediğini anlamalarına yardımcı olur (örn.


HDI'lar için Anahtar Kalite Kontrol Testleri

Test türü Amaç
Otomatik Optik İnceleme (AOI) İnce HDI özelliklerinde yüzey kusurlarını (şort, açık izler, eksik lehim maskesi) tespit eder.
X-ışını muayenesi İç tabaka hizalamasını, mikrovia kaplamasını ve BGA lehim derzlerini (AOI'ye görünmez) kontrol eder.
Uçan Prob Testi Testler Bileşen montajından önce izlerin ve viasların elektrik sürekliliğini test eder - test noktası olmayan HDI'lar için kritik.
Mikroleşme Kaplama kalınlığını, tabaka yapışmasını ve mikrovia kalitesini kontrol etmek için PCB'nin kesitlerini inceler.
Termal bisiklet Kartı -40 ° C ile 125 ° C arasında bisiklete binerek zayıf noktaları (örn. Çatlama, lehim eklem yorgunluğu) ortaya çıkarır.
Soyma Gücü Testi Bakırın dielektrike ne kadar iyi yapıştığını ölçer - düşük soyma mukavemeti HDIS'te delaminasyona neden olur.
Zaman alanı yansıtma (TDR) Yüksek hızlı HDI sinyalleri için empedans kontrolünü doğrular (örn. PCIE 5.0).


Örnek: Bir tüketici elektroniği şirketi, ikili hatları%50 azaltmak için geri bildirim döngüleri kullandı: Kayıtsız katmanlar nedeniyle bir parti başarısız olduktan sonra, Gerber denetim sürecine bir “katman hizalama kontrolü” eklediler ve yığın tasarımını iyileştirmek için test verilerini tasarım ekibiyle paylaştılar.


SSS
1. En yaygın HDI tasarım hatası nedir?
1 numaralı hata, tasarım seçeneklerini üreticilerle erken onaylamıyor. Tasarım ekipleri genellikle fabrikanın yeteneklerini aşan özellikleri (örneğin, 4 mil mikroviyalar) belirtir, bu da yeniden tasarımlara ve gecikmelere yol açar. İncelenmek üzere ilk düzeninizi ve yığınınızı üreticiyle paylaşarak bunu düzeltin.


2. HDIS'teki Gerber dosya hatalarından nasıl kaçınabilirim?
A.-274x/Gerber X2 formatını (274D'nin eski değil) yerleştirme verilerini yerleştirin.
B. Hizalamayı ve eksik verileri kontrol etmek için bir Gerber görüntüleyicisindeki katmanlar.
C.Send Mass üretiminden önce bir ön kontrol için üreticinize set.
D. Karışıklığı önlemek için açık dosya adlarını (örneğin, “hdi_top_copper_rs274x.gbr”) kullanın.


3. Montaj sırasında mikroviyalar neden başarısız oluyor?
Mikroviyalar ısı stresi (geri dönme lehimlemesinden) veya zayıf kaplama nedeniyle başarısız olur. Bunu önlemek için:

A.
B. Temiz delik duvarları için lazer sondajını kullanın.
C. Termal döngü ile test mikroviyaları (IPC-TM-650 2.6.27) montajdan önce.
D. Korozyon direnci için ENIG/ENEPIG yüzey kaplamaları.


4. HDI sinyal bütünlüğü için hangi araçlar en iyisidir?
Yüksek hızlı HDIS (örn. 5G, sunucu kartları) için:

A.Ansys Siwave Çapraz ve Yansıma Analizi için.
B. Yüksek frekanslı sinyal simülasyonu için Reklamlar.
C. 3D elektromanyetik simülasyon için Cadence Clarity 3D çözücü (HDI'nın sıkı düzenleri için kritik).


5. HDI prototipleme maliyeti nedir ve buna değer mi?
HDI prototiplerinin maliyeti 50-200 $ (katmanlara ve karmaşıklığa bağlı olarak)-seri üretilen kusurları düzeltmenin 10.000 $+ maliyetine kıyasla küçük bir yatırım. Prototipleme, ölçeklenmeden önce üretilebilirliği ve performansı doğruladığı için HDI'lar için her zaman buna değer.


Çözüm
HDI PCB'ler yeni nesil elektronikler için gereklidir, ancak karmaşıklıkları tasarım ve üretime kasıtlı, işbirlikçi bir yaklaşım gerektirir. Başarının anahtarı, tasarım istekleri ve üretim yetenekleri arasındaki boşluğu doldurmada yatmaktadır: üreticileri erken dahil ederek, katı HDI kurallarını uygulayarak, gerber dosyalarını titizlikle denetleyerek ve gelişmiş araçlardan yararlanarak kusurları azaltabilir, maliyetleri azaltabilir ve güvenilir panoları zamanında teslim edebilirsiniz.


Unutmayın: HDI sorunları nadiren “üretim sorunları” dır - genellikle üretimden önce düzeltilebilecek sorunlar tasarlıyorlar. AI odaklı analiz ve prototipleme, geri bildirim döngüleri sürekli iyileştirme sağlarken, sorunları erken tahmin etmenize ve çözmenize izin verir. İster 8 katmanlı giyilebilir bir PCB veya 20 katmanlı 5G baz istasyon kartı tasarlarsanız, bu kılavuzdaki stratejiler hem yüksek performanslı hem de üretimi kolay olan HDI'lar oluşturmanıza yardımcı olacaktır.


Uzun vadeli başarı için, PCB üreticinize sadece bir satıcı değil, ortak olarak davranın. Lazer delme, sıralı laminasyon ve mikrovia kaplama konusundaki uzmanlıkları paha biçilmezdir - bilgilerini tasarım becerilerinizle göstermek, güvenilirlikten ödün vermeden yoğunluk sınırlarını zorlayan HDS oluşturmanın sırrıdır. Doğru süreçler ve araçlarla, HDI'nın en büyük zorluklarını rekabetçi avantajlara dönüştürebilirsiniz.

Sorgularınızı doğrudan bize gönderin.

Gizlilik Politikası Çin İyi Kalite HDI PCB Kurulu Tedarikçi. Telif hakkı © 2024-2025 LT CIRCUIT CO.,LTD. . Her hakkı saklıdır.