Részleges HDI technológia a HDI pool szolgáltatásban
Hatékony megoldások komplex tervezési kihívásokra
Az elektronikai fejlesztésekben egyre gyakrabban jelennek meg olyan finom osztású alkatrészek, mint a MicroBGA, CSP vagy a kétsoros QFN tokozások. Ezeket eredetileg mobil eszközökhöz fejlesztették, de ma már IoT- és alacsony fogyasztású rendszerekben is gyakoriak.
A hagyományos többrétegű technológia korlátai:
- A belső csatlakozások már nem vezethetők ki megbízhatóan
- A furat csonkok rontják a jelminőséget a nagysebességű áramkörökben
- A termikus padek célzott hőelvezetést igényelnek
A teljes HDI-felépítés ugyan megoldást nyújtana a fent említett problémákra, azonban prototípusok és kis sorozatok esetében ez gyakran túl költséges és időigényes.
Költséghatékony megoldás: Részleges HDI technológia az Eurocircuits HDI pool szolgáltatásában
Az Eurocircuits HDI pool szolgáltatása olyan tervek esetén ideális, ahol csak néhány finom osztású alkatrészt kell megbízhatóan integrálni. A folyamat a célzott mikrovia technológiát ötvözi a hagyományos többrétegű gyártási folyamat és a költséghatékony rendelésösszevonás előnyeivel.
Az HDI pool szolgáltatásban 6 vagy 8 rétegű nyomtatott áramköri lapok érhetők el, az egyik oldalon két mikrovia réteggel (részleges HDI). Lépcsőzetes mikroviákat alkalmazunk 100 µm szerszámátmérővel, melyeket az L1–L2 rétegek között lézerfúrással, az L2–L3 rétegek között pedig mechanikus fúrással alakítunk ki. Az L1–L2 rétegek közötti mikroviákat rézzel galvanizáljuk. Ez a megoldás lehetővé teszi a standard via-in-pad technológia alkalmazását zárványok vagy forrasztási problémák nélkül, valamint megbízható, helytakarékos útvonalvezetést biztosít akár 0.40 mm osztású tokozások esetén is. A teljes HDI rétegfelépítéssel szemben egyszerűbb, gyorsabb és költséghatékonyabb tervezést és gyártást tesz lehetővé.
Többrétegű PCB keresztmetszeti ábrája a HDI pool szolgáltatásban, az egyik oldalon két mikrovia réteggel: az L1–L2 rétegek közötti mikroviák lézerfúrással készülnek és rézzel vannak feltöltve, míg a L2–L3 rétegek közötti mikroviák mechanikusan vannak fúrva.
Annak szemléltetésére, hogy a PCB tervezők miként valósíthatják meg a MicroBGA alkatrészek precíz kivezetését, hogyan érhetnek el csonkmentes, nagysebességű útvonalvezetést, valamint hogyan biztosíthatják a QFN tokozások megfelelő termikus összekapcsolását, a CIBOARD electronic HDI-tervezési szakértői egy gyakorlati példaként szolgáló, 6 rétegű bemutatókártyát készítettek valódi alkatrészek felhasználásával.
1. példa: BGA integráció
Példa: µBGA16 (4×4 pin) útvonalvezetése 0.5 mm-es átlépéssel
Magas pin-kihasználtság
- Jelvezetés L1 és L3 rétegeken
- L2 réteg GND referencia
- GND kapcsolat microviákkal (L1/L2)
Előny: Kompakt kialakítás stabil referencia rétegekkel és kiváló EMC teljesítménnyel — teljes HDI felépítés nélkül.
2. példa: Nagysebességű tervek és impedancia kontroll
A részleges HDI technológia lehetővé teszi a differenciális párok csonkmentes útvonalvezetését, jelentősen javítva a jelminőséget és az EMC teljesítményt.
Példa: µBGA81 (11×11 pin) 0.4 mm-es átlépéssel
Közepes pin-kihasználtság
- Jelvezetés L1 és L3 rétegen
- L2 réteg GND referencia
- Differenciális párok impedancia követelményekkel az L1 és L3 rétegen
Ez a megközelítés kiküszöböli a furat csonkokat, csökkenti a jelvisszaverődést, és biztosítja a megfelelő impedancia kontrollt.
Tipp: Tartsa a referencia rétegeket zártan, kerülje a felesleges rétegváltásokat, és az útvonalvezetéskor a nagy sebességű jelek esetében inkább a lépcsőzetes mikroviákkal történő, csonkmentes rétegváltásokat részesítse előnyben az L1-től az L3-ig.
Előny: Jobb jelintegritás és megbízható működés nagy adatátviteli sebesség mellett — a teljes HDI kialakítás elkerülésével.
3. példa: Hőkezelés QFN tokozásokhoz
A részleges HDI technológia a termikusan kritikus padeknél is jelentős előnyöket biztosít.
Példa: QFN48 0.5 mm-es átlépéssel
- A termikus pad rézzel feltöltött mikroviákon keresztül közvetlenül csatlakozik a GND referencia réteghez (L2). Szükség esetén a QFN teljes termikus padje kitölthető mikroviákkal.
- Az L2 és L3 közötti további mikroviák és az L3 további rézterületei javítják a hőeloszlást.
- A mikroviák planáris kitöltésének köszönhetően nem jelentkeznek a “nyitott” átvezető furatoknál időnként előforduló forrasztási problémák.
Tipp: Helyezze a hővezető furatokat a pad területére, így az megbízhatóan vezetheti el a hőt a belső rétegekbe, miközben a forrasztás minősége is megmarad.
Előny: Hatékony hőelvezetés, magasabb megbízhatóság és hosszabb élettartam a nagy teljesítményű alkatrészek számára.
EDA integráció és költséghatékony gyártás
A HDI pool szolgáltatás előre definiált 6 és 8 rétegű felépítéseket, Altium Designer sablonokat és impedancia kalkulátort kínál. Az előre beállított Altium szabályokkal a tervezők közvetlenül a CAD szoftverükben dolgozhatnak a megfelelő paraméterekkel, majd a kész tervet egyszerűen feltölthetik a Eurocircuits Visualizerbe. A Visualizer automatikus DRC/DFM ellenőrzést végez, azonnali árkalkulációt és optimális átfutási időt biztosít, valamint garantálja, hogy a layout teljes mértékben megfelel a rendelésösszevonás feltételeinek.
Az Altium Design Rule sablon (.RUL fájl) és a PCB rétegfelépítés (.stackupx fájl) közvetlenül letölthető az Eurocircuits ügyfélfiókból.
Próbálja ki: Töltse fel tervét az Eurocircuits Visualizerbe, ellenőrizze online a gyárthatóságot, és indítsa el részleges HDI PCB gyártását még ma!
Köszönjük ezúton is a CIBOARD electronic csapatának a példákat, grafikákat és a tervezési tippeket!
Értesüljön legfrissebb híreinkről elsőként! Kövessen minket!
