Stack-up strategieën voor HDI printplaat ontwerp

De technologie van High Density Interconnect, of HDI, is de ruggengraat van de moderne printplaat Het is de enabling factor die beantwoordt aan de onmogelijk dubbele vraag naar nog hogere prestaties en nog grotere miniaturisatie. En van de vele aspecten van een succesvolle implementatie van HDI, zullen we vandaag een kijkje nemen op de stapel-up, of de rationele organisatie van geleidende en diëlektrische lagen, en een van de meest kritische delen van het veelzijdige ontwerpproces dat is printplaat ontwerp . Wij zullen strategieën onderzoeken en de belangrijkste aspecten beoordelen die u zal overwegen bij het ontwerpen van uw HDI-printplaat .

HDI-printplaat Stapel op

De stapel van een HDI-printplaat verwijst naar de intelligente regeling van de lagen koper, prepreg en diëlektrica op manieren om de bedradingsdichtheid en de elektrische prestaties te maximaliseren. HDI-printplaat stack-ups zal zich bezighouden met een aantal aanvullende overwegingen naast alle overwegingen die HDI deelt met conventionele PCB's: microvias, fijnere lijnen, dunnere diëlektrika's, die allemaal noodzakelijke voorwaarden zijn voor de compacte en high-performance kwaliteit waarvan HDI kan trotsen.

Van de vele componenten van een HDI-printplaat stapel-up, de kern zorgt voor mechanische stabiliteit, en de prepreg bindt lagen samen. Dunnere koper en dielektrica worden vaak gebruikt om extra lagen en fijnere sporen te ondersteunen. Een goed ontworpen stack-up helpt bij de elektrische prestaties van het eindproduct, de vervaardigbaarheid voor uw leverancier en de kosten.

Soorten van HDI-printplaat Stack Ups

De soorten stapels worden gecategoriseerd volgens de regeling en het aantal lagen rond de kern gelamineerd. De belangrijkste soorten die je tegenkomt zijn:

• 1 + N + 1 een enkele HDI laag zowel boven als onder een kern met N binnenlagen. De flollowing foto is voor 1+N+1 HDI-printplaat stapelen, "N" is 6 lagen, "1" is 1 rang HDI of eenmaal laser microvia.

​

• 2 + N + 2 en 3 + N + 3 : meerdere HDI lagen opeenvolgend gelamineerd. Dit type stack-up ondersteunt hogere routingdichtheid voor producten met veeleisende signalen en pin-count vereisten. De flollowing foto is voor 2+N+2 HDI-printplaat stapelen, "N" is 4 lagen, "2" is 2 rangen HDI of tweemaal laser microvias.

​

• De flollowing foto is voor 3 + N + 3 HDI-printplaat stapelen, "N" is 2 lagen, "3 ‘Het is 3 rangen HDI of 3 keer lasermicrovias.

​

• Elke laag HDI microvias verbinden elke twee lagen, waardoor maximale ontwerpflexibiliteit en maximale dichtheid worden geboden. Dit is het type dat wordt gebruikt in high-end consumentenelektronica.

​

​

De keuze van het juiste type stack-up hangt af van de complexiteit van uw ontwerp, van uw signaalvereisten en van de mogelijkheden van uw fabrikant.

Microvia Implementatiestrategieën voor HDI-printplaat

Microvias zijn een kenmerk van HDI-printplaat Je ziet twee heel verschillende cijfers:

• Getrapte Microvias microvias offset tussen lagen als een trap. Dit ontwerp verdeelt mechanische spanning en verbetert op deze manier de betrouwbaarheid op lange termijn.
• gestapelde Microvias microvias direct boven elkaar geplaatst op de wijze van een liftschacht. Verticale dichtheid wordt maximaliseerd, maar op de voorwaarden van geavanceerde koper vullen en nauwkeurige procescontrole.

Met koper gevulde microvias zullen in staat zijn om instorting tijdens reflow solderen te voorkomen en de elektrische prestaties te handhaven. Uw ontwerpteam wil aanbevolen HDI-aspectverhoudingen en dieptebeperkingen observeren voor een consistente productieopbrengst.

Signalintegriteit

Signalintegriteit is een ander van de belangrijkste overwegingen voor uw HDI-printplaat stapelen. U wilt dat uw stackup zorgvuldig impedantiebeheer, laagsequentie en geluidsvermindering handhaaft:

• Voor impedansebeheersing plaatst u signaallagen naast referentievlakken en controleert u de diëlektrische dikte. Deze regelingen zijn essentieel voor een stabiele transmissielijnimpedantie.
• Dichte routing in HDI-printplaat stack-ups veroorzaakt signaalkoppeling. Dit fenomeen, bekend als crosstalk, kan worden verminderd door strategische grondafscherming en afstand, evenals een intelligente laagroorde.
• Aanpakken van de problemen van elektromagnetische interferentie en signaalafbraak met de juiste terugkeer pad placem ent.

Warmte- en stroomverdeling voor HDI-printplaat

Naarmate de dichtheid van een apparaat toeneemt, zullen thermisch beheer en stroomdistributie steeds meer een probleem worden:

• Dedicateerde stroom- en grondvlakken kunnen de impedantie verlagen en een robuuste stroomlevering garanderen. Dit is vooral belangrijk bij projecten met hoogwaardige componenten.
• De dichtheid van een HDI-printplaat stapelen zal uiteindelijk warmte vastleggen. Een goed ontwerp moet thermische vias en via-in-pad structuren gebruiken om warmte weg te kanaliseren van kritieke gebieden.
• Een via-in-pad structuur kan directe thermische en elektrische verbindingen creëren, maar vereist leegte-vrije vul- en cappingprocessen.

Deze overwegingen zullen van vitaal belang zijn voor zowel de betrouwbaarheid als de levensduur van uw HDI-printplaat project.

Materiaalkeuzes voor HDI-printplaten

• High-Tg Laminaten zijn goed voor HDI-platen die hogere temperaturen of meerdere reflows ervaren.
• Dielektrics met laag verlies kan signaalverlies op hogesnelheid digitale of RF-circuits verminderen.
• Prepreg materialen die compatibel zijn met laserboren en het sequentiele lamineringsproces hebben de voorkeur.

Deze beslissingen moeten ook voldoen aan regelgevingseisen zoals RoHS en REACH die beide standaard zijn geworden in HDI-printplaat productie.

HDI printplaat ontwerp voor vervaardigingsvermogen

Eenvoudiger en symmetrischer HDI-printplaat stack-ups zijn niet alleen gemakkelijker te maken voor de fabrikant, maar ook minder gevoelig voor problemen zoals vervorming en laagverlichting tijdens de levensduur van het product. Elke extra HDI-laag of microvia-structuur zal de complexiteit van uw ontwerp verhogen, en daarmee de kosten van uw product en uiteindelijk de risico's waarmee uw consument wordt geconfronteerd. Neem vroeg contact op met uw fabrikant om ervoor te zorgen dat de stack-up die u hebt ontworpen kosteneffectief is en of deze overeenkomt met hun productiecapaciteiten.

Aankoopprofessionals willen bij het inkopen rekening houden met DFM-overwegingen, aangezien vervaardigbare stack-ups resulteren in hogere opbrengsten.

Drie valkuilen in HDI-printplaten

Hier zijn drie valkuilen die we het vaakst hebben gezien:

• Overmatige lagen en onnodige HDI-functies die de stapel-up te gecompliceerd maken en zowel kosten als risico's verhogen
• Slechte microvia ontwerpen die negeren via betrouwbaarheid en leiden tot fouten tijdens montage of veldgebruik
• Negatie van impedantie en thermische planning die uiteindelijk de prestaties ondermijnt

Vermijd deze fouten en uw HDI-printplaat Het moet goed zijn om te gaan!

Stack-up design is de kern van een HDI-printplaat die zelf kern is voor geavanceerde printplaat prestaties. Stel uw project voor succes door uw stack-up intelligent te ontwerpen, met behulp van de juiste microvia-typen, met de juiste materiaalselectie en een idee van DFM. We hopen dat u genoten van het lezen van ons artikel voor vandaag en we kijken ernaar uit om u de volgende keer te zien.