استراتيجيات التراكم لـ HDI تصميم الدوائر المطبوعة

تكنولوجيا ارتباط الكثافة العالية ، أو HDI ، هي العمود الفقري للعصر الحديث لوحة الدوائر المطبوعة وهو العامل التمكيني الذي يستجيب للطلب المزدوج المستحيل المتمثل في زيادة الأداء وزيادة الصغر. ومن بين الجوانب الكثيرة لتنفيذ HDI الناجح ، سنلقي نظرة اليوم على التراكم ، أو التنظيم العقلاني للطبقات الموصلة والمعزلة ، وواحد من أكثر الأجزاء أهمية عملية التصميم متعددة الأوجه التي هي تصميم الدوائر المطبوعة . سنستكشف الاستراتيجيات ، ونراجع أهم الجوانب التي ستأخذها في الاعتبار عند تصميم جهازك لوحة دوائر مطبوعة عالية الكثافة .

لوحة دوائر مطبوعة عالية الكثافة تراكم

كومة من لوحة دوائر مطبوعة عالية الكثافة يشير إلى الترتيب الذكي لطبقات النحاس والمواد المعزولة والكهربائية بطرق لزيادة كثافة الأسلاك والأداء الكهربائي. لوحة دوائر مطبوعة عالية الكثافة ستتعامل المكدسات مع العديد من الاعتبارات الإضافية بالإضافة إلى جميع الاعتبارات التي تشاركها HDI مع PCBs التقليدية: microvias ، والخطوط الدقيقة ، والمواد العازلة الرقيقة ، والتي هي جميعها شروط ضرورية للجودة المدمجة والعالية الأداء التي تفتخر بها HDI.

من بين مكونات كثيرة من لوحة دوائر مطبوعة عالية الكثافة التراكم ، يوفر النواة الاستقرار الميكانيكي ، وتربط الطبقات مع بعضها البعض. غالبا ما يستخدم النحاس الرقيق والمواد العازلة لدعم الطبقات الإضافية والأثر الدقيق. سيساعد التراكم المصمم بشكل جيد في الأداء الكهربائي على المنتج النهائي والقدرة على التصنيع لموردك وكذلك التكلفة.

أنواع لوحة دوائر مطبوعة عالية الكثافة كومة Ups

يتم تصنيف أنواع التراكم حسب الترتيب وعدد الطبقات المتصفقة حول النواة. الأنواع الرئيسية التي ستواجهها هي:

• 1 + ن + 1 طبقة HDI واحدة فوق وأسفل النواة مع ن طبقات داخلية. الصورة المتفجرة هي لـ 1 + N + 1 لوحة دوائر مطبوعة عالية الكثافة كومة أعلى، "N" هو 6 طبقات، "1" هو 1 رتبة HDI أو مرة ميكروفيا الليزر.

​

• 2 + ن + 2 و 3 + ن + 3 : طبقات HDI متعددة متسلسلة. يدعم هذا النوع من التراكم كثافة توجيه أعلى للمنتجات ذات متطلبات إشارة وعدد الدبوس المطلوبة. الصورة المتفجرة هي لـ 2 + N + 2 لوحة دوائر مطبوعة عالية الكثافة كومة أعلى، "N" هو 4 طبقات، "2" هو 2 تصنيفات HDI أو مرتين microvias الليزر.

​

• الصورة المتفجرة هي لـ 3 + ن + 3 لوحة دوائر مطبوعة عالية الكثافة كومة أعلى، "N" هو طبقتين، "3 "هو 3 تصنف HDI أو 3 مرات microvias الليزر.

​

• أي طبقة HDI : تربط microvias أي طبقتين ، مما يوفر أقصى قدر من المرونة في التصميم وكذلك أقصى كثافة. هذا هو النوع المستخدم في الإلكترونيات الاستهلاكية الراقية.

​

​

سيعتمد اختيار النوع الصحيح من التراكم على تعقيد تصميمك ، وعلى متطلبات الإشارة الخاصة بك ، وعلى قدرات الشركة المصنعة الخاصة بك.

استراتيجيات تنفيذ الميكروفيا لوحة دوائر مطبوعة عالية الكثافة

الميكروفيات هي سمة محددة من لوحة دوائر مطبوعة عالية الكثافة سوف ترى شخصيتين مختلفتين جداً:

• ميكروفيات متدرجة : تعويض microvias بين الطبقات مثل رحلة الدرج. هذا التصميم يوزع الإجهاد الميكانيكي ، وبهذه الطريقة يحسن الموثوقية على المدى الطويل.
• مكدسة Microvias : microvias وضعت مباشرة فوق بعضها البعض على شكل عمود المصعد. يتم تعظيم الكثافة العمودية ، ولكن في ظروف ملء النحاس المتقدم والتحكم الدقيق في العملية.

ستتمكن الميكروفيات المملوءة بالنحاس من منع الانهيار أثناء لحام إعادة التدفق والحفاظ على الأداء الكهربائي. سيريد فريق التصميم الخاص بك مراقبة نسب الجوانب الموصى بها من HDI وقيود العمق لتحقيق عائد تصنيع متسق.

سلامة الإشارة

سلامة الإشارة هي واحدة من الاعتبارات الرئيسية الخاصة بك لوحة دوائر مطبوعة عالية الكثافة التراكم. تريد التراكم الخاص بك للحفاظ على التحكم الدقيق في المقاومة، وتسلسل الطبقات وتخفيف الضوضاء:

• للتحكم في المقاومة، ضع طبقات الإشارة المجاورة للمطائرات المرجعية والتحكم في سمك العازل الكهربائي. هذه الترتيبات ضرورية لمقاومة خط النقل المستقر.
• التوجيه الكثيف في لوحة دوائر مطبوعة عالية الكثافة التراكم يسبب اقتران الإشارة. يمكن تخفيف هذه الظاهرة المعروفة باسم التداخل المتقاطع من خلال درع الأرض الاستراتيجي والتباعد بالإضافة إلى ترتيب الطبقة الذكية.
• معالجة مشاكل التداخل الكهرومغناطيسي وتدهور الإشارة مع مسار العودة المناسب انت.

توزيعات الطاقة والحرارة لوحة دوائر مطبوعة عالية الكثافة

مع زيادة كثافة الجهاز ، ستصبح الإدارة الحرارية وتوزيع الطاقة مشكلة أكثر فأكثر:

• الطاقة المخصصة والطائرات الأرضية يمكن أن تخفض المقاومة وضمان تسليم التيار القوي. وهذا مهم بشكل خاص في المشاريع ذات المكونات عالية الأداء.
• كثافة من لوحة دوائر مطبوعة عالية الكثافة كومة حتى سوف تنتهي في محاصرة الحرارة. يجب أن يستخدم التصميم الجيد القنوات الحرارية والهياكل عبر الوسادة لتوجيه الحرارة بعيدًا عن المناطق الحرجة.
• يمكن لهيكل عبر الوسادة إنشاء اتصالات حرارية وكهربائية مباشرة ولكن سيتطلب عمليات ملء وتغطية خالية من الفراغ.

هذه الاعتبارات ستكون حيوية لكل من موثوقية وطول العمر الخاص بك لوحة دوائر مطبوعة عالية الكثافة مشروع.

خيارات المواد لوحة دوائر مطبوعة عالية الكثافة

• ترامينات عالية Tg هي جيدة لألواح HDI التي ستواجه درجات حرارة أعلى أو إعادة تدفقات متعددة.
• كهرباء منخفضة الخسارة يمكن تقليل فقدان الإشارة على الدوائر الرقمية عالية السرعة أو RF.
• بريبريغ المواد التي تتوافق مع الحفر بالليزر وعملية التصفيح المتسلسلة هي المفضلة.

يجب أن تتوافق هذه القرارات أيضًا مع المتطلبات التنظيمية مثل RoHS و REACH التي أصبحت كلاهما معيارًا في لوحة دوائر مطبوعة عالية الكثافة التصنيع.

HDI تصميم الدوائر المطبوعة للقدرة على التصنيع

أبسط وأكثر تناظرًا لوحة دوائر مطبوعة عالية الكثافة التراكم ليس فقط أسهل لجعل الشركة المصنعة ولكن أيضا أقل عرضة لمشاكل مثل التشويه وخطأ الطبقة في حياة المنتج. ستزيد كل طبقة إضافية من HDI أو هيكل الميكروفيا من تعقيد تصميمك ومعها تكلفة منتجك وفي النهاية المخاطر التي يواجهها مستهلكك. تواصل مع الشركة المصنعة في وقت مبكر للتأكد من أن التراكم الذي صممته فعال من حيث التكلفة وما إذا كان يتوافق مع قدراتهم الإنتاجية.

سوف يرغب محترفو المشتريات في مراعاة اعتبارات DFM أثناء التوريد ، لأن التراكم القابل للتصنيع سيؤدي إلى زيادة العائدات.

ثلاثة خدعات في لوحة دوائر مطبوعة عالية الكثافة

إليك ثلاثة أخطاء نراها في كثير من الأحيان:

• الطبقات المفرطة وميزات HDI غير الضرورية التي تعقد التراكم بشكل مفرط وتزيد من كل من التكاليف والمخاطر
• تصاميم الميكروفيا الضعيفة التي تتجاهل عن طريق الموثوقية وتؤدي إلى فشل أثناء التجميع أو الاستخدام الميداني
• إهمال المقاومة والتخطيط الحراري الذي سيقوض في النهاية الأداء

تجنب هذه الأخطاء و لوحة دوائر مطبوعة عالية الكثافة يجب أن يكون من الجيد الذهاب!

تصميم التراكم هو جوهر لوحة دوائر مطبوعة عالية الكثافة الذي هو في حد ذاته جوهر إلى متقدمة لوحة الدوائر المطبوعة أداء. إعداد مشروعك للنجاح عن طريق تصميم التراكم الخاص بك مع الذكاء، باستخدام أنواع الميكروفيا المناسبة، مع اختيار المواد الصحيحة وفكرة DFM. نتمنى أن تستمتعوا بقراءة مقالنا اليوم ونتطلع إلى رؤيتكم في المرة القادمة.