32 στρώσεις πολυστρωμάτων PCB με τυφλές και θαμμένες διαδρομές: Τεχνολογία, κατασκευή και εφαρμογές υψηλού επιπέδου

Καθώς τα ηλεκτρονικά συστήματα πιέζουν προς την ακραία μικροσκοπική και υψηλής απόδοσης- σκεφτείτε τους πομποδέκτες δεδομένων των δεδομένων 100GBPS, τα συστήματα δορυφορικής επικοινωνίας και τους μετατροπείς 800V EV- οι παραδοσιακοί PCB 12 ή 20 στρώσεων φτάνουν στα όριά τους. Αυτές οι προηγμένες συσκευές απαιτούν PCB που συσκευάζουν περισσότερα εξαρτήματα, υποστηρίζουν ταχύτερα σήματα και λειτουργούν αξιόπιστα σε σκληρά περιβάλλοντα. Εισαγάγετε 32 στρώσεις πολλαπλών στρώσεων PCB με τυφλές και θαμμένες VIAs: μια εξειδικευμένη λύση που προσφέρει 40% υψηλότερη πυκνότητα συστατικών από τις σανίδες 20 επιπέδων, ελαχιστοποιώντας την απώλεια σήματος και τις παρασιτικές παρεμβολές.

Τα τυφλά και θαμμένα VIA είναι το μυστικό της απόδοσης PCB 32 επιπέδων. Σε αντίθεση με τα δρομολόγια (τα οποία τρυπούν όλα τα στρώματα, τη σπατάλη του χώρου και την προσθήκη θορύβου), οι τυφλές βδέλες συνδέουν τα εξωτερικά στρώματα με τα εσωτερικά στρώματα και αποκλειστικά τα θαμμένα εσωτερικά στρώματα σύνδεσης. Αυτός ο σχεδιασμός εξαλείφει το περιττό μέταλλο, μειώνει το μήκος της διαδρομής του σήματος κατά 30%και επιτρέπει στις εξαιρετικά πυκνές διατάξεις κρίσιμες για τα ηλεκτρονικά της επόμενης γενιάς.

Αυτός ο οδηγός καταδύεται στην τεχνολογία πίσω από 32 στρώματα PCB με τυφλές/θαμμένες VIA, τη διαδικασία παραγωγής τους, τα βασικά πλεονεκτήματα και τις βιομηχανίες υψηλής τεχνολογίας που βασίζονται σε αυτές. Είτε σχεδιάζετε το υλικό αεροδιαστημικής ή την υποδομή του κέντρου δεδομένων, η κατανόηση αυτών των PCB θα σας βοηθήσει να ξεκλειδώσετε νέα επίπεδα απόδοσης και πυκνότητας.

ΚΛΕΙΔΙΩΝ
1,32 επιπέδων PCB με τυφλές/θαμμένες VIA επιτυγχάνουν 1.680 εξαρτήματα ανά τετραγωνική ίντσα-40% υψηλότερη πυκνότητα από 20 στρώματα PCB-που ενεργοποιούν μικροσκοπική για δορυφορικές και ιατρικές συσκευές.
2. ΒΙΒΛΙΟ (45-100μm διαμέτρου) και θαμμένα VIAs (διάμετρος 60-150μm) μειώνουν την παρασιτική επαγωγή κατά 60% έναντι των δρομολογίων, κρίσιμης σημασίας για την ακεραιότητα του σήματος 100GBPS+.
3. Η διαμόρφωση των 32 επιπέδων PCB απαιτεί διαδοχική πλαστικοποίηση και διάτρηση λέιζερ (ακρίβεια ± 5 μm), με ανοχές ευθυγράμμισης στρώματος τόσο σφιχτά όσο ± 3μm για να αποφευχθούν βραχυκύκλωμα.
4. Οι προκλήσεις των κλειδιών περιλαμβάνουν την κακή ευθυγράμμιση του στρώματος (προκαλεί το 25% των πρωτότυπων αποτυχιών) και μέσω πλήρωσης (κενά μειώνουν την αγωγιμότητα κατά 20%) - επιλύονται με οπτική ευθυγράμμιση και ηλεκτρολύση χαλκού.
5. Εφαρμογές υψηλού επιπέδου (αεροδιαστημική, ιατρική, κέντρα δεδομένων) βασίζονται σε PCB 32 στρώσεων για την ικανότητά τους να χειρίζονται σήματα 100GBPS, ισχύ 800V και ακραίες θερμοκρασίες (-55 ° C έως 150 ° C).

Βασικές έννοιες: PCB 32 επιπέδων και τυφλά/θαμμένα κουνήματα
Πριν από την εξερεύνηση της κατασκευής ή των εφαρμογών, είναι κρίσιμο να καθορίσουμε τους θεμελιώδεις όρους και να εξηγήσουμε γιατί τα PCB 32 στρώσεων εξαρτώνται από τυφλές και θαμμένες δές.

Τι είναι ένα πολυστρωματικό PCB 32 επιπέδων;
Ένα PCB 32 στρώσεων είναι μια πλακέτα κυκλώματος υψηλής πυκνότητας που αποτελείται από 32 εναλλασσόμενα στρώματα αγώγιμου χαλκού (σήμα, ισχύ, γείωση) και μονωτικό διηλεκτρικό (υπόστρωμα, prepreg). Σε αντίθεση με τα PCB χαμηλότερης στρώσης (12-20 στρώματα), σχέδια 32 στρώσεων:

1. Χρησιμοποιήστε τη διαδοχική πλαστικοποίηση (οικοδόμηση του σκάφους σε 2-4 στρώματα "υπο-στοίβες" στη συνέχεια δεσμεύει) αντί για πλαστικοποίηση ενός βήματος, επιτρέποντας τον αυστηρότερο έλεγχο της ευθυγράμμισης των στρωμάτων.
2. Ενσωματωμένα ειδικά επίπεδα ισχύος/εδάφους (τυπικά 8-10 επίπεδα) για τη σταθεροποίηση της τάσης και τη μείωση των θορύβων για τα συστήματα υψηλής ισχύος (800V EV) και υψηλής ταχύτητας (100GBPs).
3.require Advanced Drilling (λέιζερ για τυφλά VIAs, ακρίβεια μηχανική για θαμμένα VIA) για να συνδέσετε στρώματα χωρίς να θυσιάζετε την πυκνότητα.

Τα PCB 32 στρώσεων δεν είναι υπερβολικά για κάθε εφαρμογή-προορίζονται για σχέδια όπου η πυκνότητα, η ταχύτητα και η αξιοπιστία είναι μη διαπραγματεύσιμες. Για παράδειγμα, η μονάδα επικοινωνίας ενός δορυφόρου χρειάζεται 32 στρώματα για να ταιριάζει 60+ εξαρτήματα (πομποδέκτες, φίλτρα, ενισχυτές) σε χώρο όχι μεγαλύτερο από ένα εγχειρίδιο.

Blind & Buried Vias: Γιατί τα PCB 32 επιπέδων δεν μπορούν να ζήσουν χωρίς αυτούς
Οι δίσκοι (που περνούν από όλα τα 32 στρώματα) δεν είναι πρακτικά για τα σχέδια υψηλής πυκνότητας-καταλαμβάνουν 3 φορές περισσότερο χώρο από τους τυφλούς/θαμμένους βιασμούς και εισάγουν παρασιτική επαγωγή που υποβαθμίζει τα σήματα υψηλής ταχύτητας. Εδώ είναι πόσο τυφλά και θαμμένα VIAs επιλύουν αυτά τα ζητήματα:

Κρίσιμο πλεονέκτημα: Ένα PCB 32 επιπέδων που χρησιμοποιεί τυφλές/θαμμένες VIAs μπορεί να χωρέσει 40% περισσότερα εξαρτήματα από ένα με δοχεία με τις οπές. Για παράδειγμα, μια πλακέτα 100mm × 100mm 32 στρώσεων κατέχει ~ 1.680 εξαρτήματα έναντι 1.200 με διαδόχους οπές.

Γιατί 32 στρώματα; Το γλυκό σημείο για σχεδιασμό high-end
32 Τα στρώματα επιτυγχάνουν ισορροπία μεταξύ της πυκνότητας, της απόδοσης και της παραγωγής. Λιγότερα στρώματα (20 ή λιγότερο) δεν μπορούν να υποστηρίξουν τα επίπεδα ισχύος ή τις διαδρομές σήματος που απαιτούνται για τα συστήματα 100GBPS/800V, ενώ περισσότερα στρώματα (40+) γίνονται απαγορευτικά δαπανηρά και επιρρεπείς σε αποτυχίες πλαστικοποίησης.

Σημείο δεδομένων: Σύμφωνα με τα δεδομένα IPC (σύνδεση ηλεκτρονικών βιομηχανιών), τα PCB 32 επιπέδων αντιπροσωπεύουν το 12% των αποστολών PCB υψηλής πυκνότητας από το 5% το 2020-οδηγείται από τη ζήτηση από κέντρα δεδομένων και αεροδιαστημική.

Διαδικασία κατασκευής 32 επιπέδων PCB με τυφλές και θαμμένες βολές
Η κατασκευή 32 επιπέδων PCB είναι μια διαδικασία που βασίζεται στην ακρίβεια που απαιτεί 10+ βήματα, το καθένα με στενές ανοχές. Ακόμη και μια κακή ευθυγράμμιση ± 5 μm μπορεί να καταστήσει άχρηστο το διοικητικό συμβούλιο. Παρακάτω είναι μια λεπτομερής κατανομή της ροής εργασίας:
Βήμα 1: Σχεδιασμός Stack-Up-Το θεμέλιο της επιτυχίας
Το Stack-Up (σειρά στρώματος) υπαγορεύει την ακεραιότητα του σήματος, τη θερμική απόδοση και την τοποθέτηση. Για PCB 32 επιπέδων με τυφλά/θαμμένα VIAS, ένα τυπικό stack-up περιλαμβάνει:

A.OUter Layers (1, 32): στρώματα σήματος (25/25 μm πλάτος/απόσταση) με τυφλές βδροποιίες σε εσωτερικά στρώματα 2-5.
Τα εσωτερικά στρώματα σήματος (2-8, 25-31): διαδρομές υψηλής ταχύτητας (διαφορικά ζεύγη 100GBPS) με θαμμένα βήματα που συνδέουν τα στρώματα 6-10 και 22-26.
Β. Ισχύς/επίπεδα εδάφους (9-12, 19-22): επίπεδα χαλκού 2oz (70μm) για κατανομή ισχύος 800V και μείωση του θορύβου.
Γ. Βοηθητικά στρώματα (13-18): διηλεκτρικά στρώματα (υψηλής TG FR4, πάχους 0,1 mm) για την απομόνωση των στρώσεων ισχύος και σήματος.

D. Best Practice: Συνδέστε κάθε στρώμα σήματος με ένα παρακείμενο επίπεδο γείωσης για να μειώσετε το crosstalk κατά 50%. Για σήματα 100GBPS, χρησιμοποιήστε μια διαμόρφωση "stripline" (στρώμα σήματος μεταξύ δύο επιπέδων εδάφους) για να ελαχιστοποιήσετε το EMI.

Βήμα 2: Επιλογή υποστρώματος και υλικού
Τα PCB 32 στρώσεων απαιτούν υλικά που αντισταθούν στη θερμότητα διαδοχικής πλαστικοποίησης (180 ° C) και διατηρούν τη σταθερότητα στις μεταβολές της θερμοκρασίας. Τα βασικά υλικά περιλαμβάνουν:

Κρίσιμη επιλογή: Για σχέδια υψηλής συχνότητας (60GHz+), χρησιμοποιήστε το Rogers RO4350 (DK = 3,48) αντί του FR4-αυτό μειώνει την απώλεια σήματος κατά 30% στα 100GBPs.

Βήμα 3: Διαδοχική πλαστικοποίηση-Δημιουργία του σκάφους σε υπο-στοίβα
Σε αντίθεση με τα PCB των 12 στρώσεων (πλαστικοποιημένα σε ένα βήμα), οι πίνακες 32 στρώσεων χρησιμοποιούν διαδοχική πλαστικοποίηση για να εξασφαλίσουν ευθυγράμμιση:

A.Sub-Stack Fabrication: Κατασκευάστε 4-8 υπο-στοίβα (κάθε 4-8 στρώματα) με εσωτερικά στρώματα σήματος/ισχύος και θαμμένα κιβώτια.
Β. Πρώτη πλαστικοποίηση: υπο-στοίβες ομολόγων χρησιμοποιώντας prepreg και πιεστήριο κενού (180 ° C, 400 psi) για 90 λεπτά.
Γ. Διάτρηση και επιμετάλλωση: Τσανίζουν τυφλά βήματα στα εξωτερικά στρώματα του μερικώς πλαστικοποιημένου σκάφους, στη συνέχεια ηλεκτρολυτικό χαλκό για να συνδέσετε υπο-στοίβες.
Δ. Φινλανδική πλαστικοποίηση: Προσθέστε εξωτερικά στρώματα σήματος και εκτελέστε μια δεύτερη πλαστικοποίηση για να ολοκληρώσετε τη δομή 32 στρώσεων.

Ανοχή ευθυγράμμισης: Χρησιμοποιήστε συστήματα οπτικής ευθυγράμμισης (με σημάδια εμπιστευτικών σημείων σε κάθε υπο-στοίβα) για να επιτύχετε ευθυγράμμιση ± 3μm-κρίσιμη για την αποφυγή βραχυκυκλώματος μεταξύ των στρωμάτων.

Βήμα 4: Διάτρηση τυφλών και θαμμένων δηλωμάτων
Η διάτρηση είναι το πιο τεχνικά προκλητικό βήμα για PCB 32 στρώσεων. Χρησιμοποιούνται δύο μέθοδοι, ανάλογα με τον τύπο μέσω του τύπου:

Σημείο δεδομένων: Η διάτρηση με λέιζερ για τα τυφλά VIA μειώνει τα ποσοστά ελαττωμάτων κατά 40% έναντι μηχανικής γεώτρησης-κρίσιμης σημασίας για 32 στρώματα PCB, όπου ένα μόνο κακό μέσω ερείπια ολόκληρου του πίνακα.

Βήμα 5: Επιμελητηρίου χαλκού & μέσω πλήρωσης
Οι βυθοκόροι πρέπει να γεμίζουν με χαλκό για να εξασφαλίσουν αγωγιμότητα και μηχανική αντοχή. Για 32 στρώσεις PCB:

A.DesMearing: Αφαιρέστε το υπολείμμα εποξειδικών από το τοίχους χρησιμοποιώντας διαλύματα διαλύματος διαλύματος διαλύματος διαλύματος.
B. Electroless Χαλκός Επιμετάξηση: Καταθέστε ένα λεπτό στρώμα χαλκού (0,5 μm) για να δημιουργήσετε μια αγώγιμη βάση.
Γ. Electroplating: Χρησιμοποιήστε θειικό όξινη θειική για να πυκνώσετε τα κιβώτια (15-20 μm) και γεμίστε κενά - στόχο 95% ρυθμό πλήρωσης για να αποφύγετε την απώλεια σήματος.
Δ. Πλινικοποίηση: Τρίψτε την επιφάνεια του σκάφους για να αφαιρέσετε την περίσσεια του χαλκού, εξασφαλίζοντας την επιπεδότητα για την τοποθέτηση των εξαρτημάτων.

Έλεγχος ποιότητας: Χρησιμοποιήστε την επιθεώρηση ακτίνων Χ για να επαληθεύσετε μέσω ρυθμού πλήρωσης-5% μείωση της αγωγιμότητας κατά 10% και αυξήστε τη θερμική αντίσταση.

Βήμα 6: Χάραξη, μάσκα συγκόλλησης και τελικές δοκιμές
Τα τελικά βήματα εξασφαλίζουν ότι το PCB πληροί τα πρότυπα απόδοσης και αξιοπιστίας:

A. edsing: Χρησιμοποιήστε χημική χάραξη (υπερχειοφόρου αμμωνίου) για να δημιουργήσετε ίχνη σήματος 25/25 μm - η αυτοματοποιημένη οπτική επιθεώρηση (AOI) επαληθεύει το πλάτος ίχνος.
B.Solder Mask Application: Εφαρμόστε μάσκα συγκόλλησης LPI υψηλής θερμοκρασίας και θεραπεία με υπεριώδη ακτινοβολία, τα οποία εκτίθενται για συγκόλληση εξαρτημάτων.
Γ. Δοκιμή:
Επιθεώρηση ακτίνων Χ: Ελέγξτε σορτς εσωτερικού στρώματος και μέσω πλήρωσης.
Δοκιμή ανιχνευτών πτήσεων: Επαληθεύστε την ηλεκτρική συνέχεια σε όλα τα 32 στρώματα.
Θερμική ποδηλασία: Απόδοση δοκιμής σε -55 ° C έως 150 ° C (1.000 κύκλοι) για τη χρήση αεροδιαστημικής/αυτοκινητοβιομηχανίας.

Τεχνικά πλεονεκτήματα των 32 επιπέδων PCB με τυφλές και θαμμένες βολές
Τα PCB 32 στρώσεων με τυφλά/θαμμένα VIA ξεπερνούν τα σχέδια χαμηλότερης στρώσης σε τρεις κρίσιμες περιοχές: πυκνότητα, ακεραιότητα σήματος και θερμική διαχείριση.
1. 40% υψηλότερη πυκνότητα συστατικών
Οι τυφλές/θαμμένες VIA εξαλείφουν το χώρο που σπαταλάται από βιασύνη με οπές, επιτρέποντας:

A.Smaller Form Factors: Ένα PCB 32 στρώσεων για δορυφορικό πομποδέκτη ταιριάζει σε ένα αποτύπωμα 100 mm × 100mm-Vs. 140mm × 140mm για ένα σκάφος 20 επιπέδων με διαδεδομένες.
Β. More Components: 1,680 εξαρτήματα ανά τετραγωνική ίντσα έναντι 1,200 για PCB 20 επιπέδων-αρκετά για να ταιριάζουν 60+ IC υψηλής ταχύτητας σε μια ιατρική συσκευή απεικόνισης.

Παράδειγμα: Ένας πομποδέκης του Κέντρου Δεδομένων 100GBPS χρησιμοποιεί ένα PCB 32 στρώσεων για να ταιριάζει στα κανάλια 4 × 25GBPS, μια γεννήτρια ρολογιού και τα φίλτρα EMI σε χώρο 80mm × 80mm-κάτι που ένας πίνακας 20 στρώσεων δεν μπορεί να επιτύχει χωρίς να θυσιάσει την απόδοση.

2. Ανώτερη ακεραιότητα σήματος για σχέδια 100GBPS+
Τα σήματα υψηλής ταχύτητας (100GBPS+) είναι ευαίσθητα στην παρασιτική επαγωγή και τα EMI-θέματα 32 επιπέδων PCB με τυφλές/θαμμένες δίσκους ελαχιστοποιούν:

Α. ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗ ΠΑΡΑΣΩΣΗ ΕΠΟΧΗ: Τα τυφλά VIAs προσθέτουν 0,3-0,5NH έναντι 1-2NH για την αντανάκλαση του σήματος-σήματος που διανέμονται από τις οπές κατά 30%.
Β. Ελέγχου αντίστασης: Η διαμόρφωση της λωρίδας (σήμα μεταξύ των επιπέδων εδάφους) διατηρεί 50ω (μονό άκρα) και 100Ω (διαφορική) σύνθετη αντίσταση με ανοχή ± 5%.
C.Lower EMI: Τα ειδικά επίπεδα εδάφους και οι τυφλές/θαμμένες βολές μειώνουν τις εκπομπές ακτινοβολίας κατά 45% - κρίσιμες για την ικανοποίηση των προτύπων κατηγορίας Β.

Αποτέλεσμα δοκιμής: Ένα PCB 32 στρώσεων με τυφλά/θαμμένα VIAS μεταδίδει σήματα 100GBPS πάνω από 10cm ίχνη με μόνο 0,8dB απώλεια-VS. 1,5dB απώλεια για ένα σκάφος 20 επιπέδων με διαδεδομένες.

3. Ενισχυμένη θερμική διαχείριση
Τα PCB 32 στρώσεων διαθέτουν 8-10 επίπεδα ισχύος/εδάφους χαλκού, τα οποία δρουν ως ενσωματωμένοι διανομείς θερμότητας:

Α. Λευκική θερμική αντίσταση: 0,5 ° C/W έναντι 0,8 ° C/W για 20 ° C για 20 ° C σε 20 ° C σε συστήματα υψηλής ισχύος.
Β. Διανομή θερμοκρασίας: Τα επίπεδα χαλκού εξαπλώνονται από τα καυτά εξαρτήματα (π.χ., 800V μετατροπέα EV ICS) σε όλο το πλάτος, αποφεύγοντας τα hotspots.

Μελέτη περίπτωσης: Ένα PCB 32 στρώσεων σε έναν μετατροπέα υψηλής ισχύος της EV διατηρεί τις θερμοκρασίες διασταύρωσης IGBT στους 85 ° C-Vs. 105 ° C για μια σανίδα 20 επιπέδων. Αυτό επεκτείνει τη διάρκεια ζωής του IGBT κατά 2x και μειώνει το κόστος του συστήματος ψύξης κατά $ 15 ανά μονάδα.

Βασικές προκλήσεις και λύσεις κατασκευής
Τα PCB 32-στρώσεων με τυφλά/θαμμένα VIA δεν είναι χωρίς εμπόδια-η ευθυγράμμιση, μέσω της πλήρωσης και το κόστος είναι τα μεγαλύτερα σημεία πόνου. Παρακάτω είναι αποδεδειγμένες λύσεις:
1. Λακρυσμός στρώματος (25% των πρωτότυπων αποτυχιών)
A.Challenge: Ακόμη και ± 5 μm εσφαλμένη ευθυγράμμιση μεταξύ των υπο-στοίβων προκαλεί βραχυκυκλώματα μεταξύ των εσωτερικών στρωμάτων.
B.solution:
Χρησιμοποιήστε συστήματα οπτικής ευθυγράμμισης με σημάδια faducial (διάμετρος 100μm) σε κάθε υπο-στοίβα-Achieves ± 3μm ανοχή.
Προ-καθυστερημένες δοκιμαστικές πλατφόρμες για την επικύρωση της ευθυγράμμισης πριν από την πλήρη παραγωγή-μειώνει τα θραύσματα κατά 30%.

Αποτέλεσμα: Οι κατασκευαστές αεροδιαστημικής PCB χρησιμοποιούν αναφορά οπτικής ευθυγράμμισης 90% για απόδοση 32 στρώσεων-έως 75% με μηχανική ευθυγράμμιση.

2. Blind/Butied μέσω πλήρωσης (κενά μειώνει την αγωγιμότητα)
A.Challenge: Τα κενά μέσα από τη γέμιση (κοινά με μηχανική διάτρηση) μειώνουν την αγωγιμότητα κατά 20% και αυξάνουν τη θερμική αντίσταση.
B.solution:
Χρησιμοποιήστε το ηλεκτρολέθο χαλκού με παλμικό ρεύμα (5-10Α/DM2) για να γεμίσετε τις βδέλες σε πυκνότητα 95%.
Προσθέστε οργανικά πρόσθετα (π.χ. πολυαιθυλενογλυκόλη) στο λουτρό επιμετάλλωσης για να αποφευχθεί ο σχηματισμός κενών.

Σημείο δεδομένων: Τα χάλκινα χάλκινα χέρια έχουν 80% λιγότερα κενά από ό, τι τα γεμάτα από συγκόλληση VIA-κρίσιμες για τα συστήματα 800V EV όπου τα κενά προκαλούν τόξο.

3. Υψηλό κόστος κατασκευής (3,5x έναντι PCB 20 επιπέδων)
A.Challenge: Διαδοχική πλαστικοποίηση, διάτρηση με λέιζερ και δοκιμές προσθέτουν 2,5x στο κόστος των 20 επιπέδων PCB.
B.solution:
Παραγωγή παρτίδων: Οι μεγάλες διαδρομές (μονάδες 10K+) μειώνουν το κόστος ανά μονάδα κατά 40%-τα τέλη εγκατάστασης των επιδόσεων σε περισσότερα συμβούλια.
Υβριδικά σχέδια: Χρησιμοποιήστε 32 στρώματα μόνο για κρίσιμα τμήματα (π.χ. διαδρομές 100GBPS) και 20 στρώματα για μη κρίσιμα σήματα-κοστίζουν το κόστος κατά 25%.

Παράδειγμα: Ένα κέντρο δεδομένων OEM που παράγει 50k 32-layer πομποδέκτες μηνιαία μειωμένη ανά μονάδα κόστους από $ 150 έως $ 90 μέσω παραγωγής παρτίδας-συνολική ετήσια εξοικονόμηση $ 3 εκατ.

4. Πολυπλοκότητα δοκιμών (κρυμμένα ελαττώματα εσωτερικού στρώματος)
A.Challenge: Τα σορτς εσωτερικού στρώματος ή τα ανοιχτά κυκλώματα είναι δύσκολο να ανιχνευθούν χωρίς επιθεώρηση ακτίνων Χ.
B.solution:
Χρησιμοποιήστε την επιθεώρηση ακτίνων Χ 3D για να σαρώσετε όλα τα 32 στρώματα-ανιχνεύματα ελαττώματα τόσο μικρά όσο 10 μm.
Εφαρμόστε τον αυτοματοποιημένο εξοπλισμό δοκιμών (ATE) για να εκτελέσετε 1.000+ δοκιμές συνέχειας σε 5 λεπτά ανά σκάφος.

Αποτέλεσμα: Το ATE μειώνει το χρόνο δοκιμών κατά 70% έναντι χειροκίνητης ανίχνευσης-κρίσιμο για την παραγωγή μεγάλου όγκου.

Εφαρμογές υψηλής ποιότητας PCB 32 στρώσεων με τυφλές και θαμμένες βολές
Τα PCB 32 στρώσεων με τυφλά/θαμμένα VIA προορίζονται για βιομηχανίες όπου η απόδοση και η πυκνότητα δικαιολογούν το κόστος. Παρακάτω είναι οι πιο συνηθισμένες περιπτώσεις χρήσης:
1. Αεροδιαστημική και δορυφορική επικοινωνία
A. Need: Μινιατούρα, ανθεκτικά στην ακτινοβολία PCB που υποστηρίζουν σήματα 60GHz+ και -55 ° C έως 150 ° C θερμοκρασίες.
Β.32 πλεονέκτημα:
Τυφλές/θαμμένες VIAs Fit 60+ εξαρτήματα (πομποδέκτες, ενισχυτές ισχύος) σε πλαίσιο 1U (43mm × 43mm) του δορυφόρου.
Τα ανθεκτικά στην ακτινοβολία ROGERS RO4350 υπόστρωμα και τα επίπεδα χαλκού αντέχουν 100krad ακτινοβολίας διαστήματος.

Γ. Παράδειγμα: Η αποστολή Europa Clipper της NASA χρησιμοποιεί 32 στρώματα PCB στη μονάδα επικοινωνίας της-μεταδίδει δεδομένα 100Mbps πίσω στη Γη πάνω από 600 εκατομμύρια χιλιόμετρα με απώλεια σήματος <1%.

2. Κέντρα δεδομένων (100GBPS+ πομποδέκτες)
A.NEED: PCB υψηλής πυκνότητας για πομποδέκτες 100GBPS/400GBPS που ταιριάζουν σε ράφια 1U και ελαχιστοποιούν την απώλεια σήματος.
Β.32 πλεονέκτημα:
Τα κανάλια 4 × 25GBPS ταιριάζουν σε ένα αποτύπωμα 80mm × 80mm - που επιτρέπει 48 πομποδέκτες ανά μονάδα rack.
Διαμόρφωση stripline και blind vias Διατηρούν 100Ω Διαφορική σύνθετη αντίσταση για 100Gbps ethernet.
Η τάση C.Market: PCB 32 επιπέδων αντιπροσωπεύουν το 35% των PCB πομποδέκτη του κέντρου δεδομένων από το 15% το 2022-οδηγείται από την ανάπτυξη 400GBPS.

3. Ηλεκτρικά οχήματα (800V μετατροπείς & ADAS)
A. NEED: PCB υψηλής ισχύος που χειρίζονται 800V DC, 300Α ρεύματα και θερμοκρασίες κάτω από την κάτω πλευρά (125 ° C).
Β.32 πλεονέκτημα:
8-10 Τα επίπεδα ισχύος χαλκού διανέμουν την πτώση τάσης 800V ομοιόμορφα κατά 30% έναντι 20 επιπέδων 20 επιπέδων.
Οι τυφλές βδέλες συνδέουν τις εξωτερικές IGBTs με τα εσωτερικά αεροπλάνα - εξαλείφοντας την παραγωγική επαγωγή που προκαλεί απώλειες μεταγωγής.
Γ. Παράδειγμα: Η Taycan της Porsche χρησιμοποιεί 32 επιπέδων PCB στον χρόνο φόρτισης του μετατροπέα των 800V κατά 25% και αυξάνεται κυμαίνεται κατά 10% έναντι σχεδιασμού 20 επιπέδων.

4. Ιατρικές συσκευές (CT σαρωτές και χειρουργικά ρομπότ)
A. Need: Compact, χαμηλού θορύβου PCB για απεικόνιση υψηλής ανάλυσης και ακριβή ρομποτικό έλεγχο.
Β.32 πλεονέκτημα:
Τυφλές/θαμμένες VIAs Fit 50+ εξαρτήματα (επεξεργαστές εικόνας, ελεγκτές κινητήρα) σε ένα βραχίονα 150mm × 150mm του χειρουργικού ρομπότ.
Τα επίπεδα εδάφους χαμηλού θορύβου μειώνουν το EMI κατά 45%-κρίσιμο για την ανάλυση εικόνας CT σαρωτή (μέγεθος εικονοστοιχείων 0,1mm).
C.COMPLIANCE: Τα PCB 32 επιπέδων πληρούν τα πρότυπα ISO 13485 για τη βιοσυμβατότητα και την αποστείρωση (134 ° C αυτόκλειστης).

Συχνές ερωτήσεις περίπου 32 επιπέδων PCB με τυφλές και θαμμένες δίσκους
Ε1: Ποιο είναι το ελάχιστο πλάτος ιχνοστοιχείων/απόστασης για PCB 32 στρώσεων;
Α: Οι περισσότεροι κατασκευαστές επιτυγχάνουν 25/25 μm (1/1mil) με χάραξη λέιζερ. Οι προηγμένες διεργασίες (π.χ. λιθογραφία βαθιάς υπεριωδίας) μπορούν να φτάσουν τα 20/20μm για σχέδια υψηλής συχνότητας, αν και αυτό προσθέτει 15% στο κόστος.

Ε2: Πόσο αξιόπιστες είναι οι τυφλές/θαμμένες δηλωμένες σε PCB 32 επιπέδων;
Α: Όταν κατασκευάζονται με πρότυπα IPC-6012 κατηγορίας 3, οι τυφλές/θαμμένες δηλωμένες αντισταθμίζουν 1.000+ θερμικούς κύκλους (-40 ° C έως 125 ° C) με ποσοστό αποτυχίας <1%. Για εφαρμογές αεροδιαστημικής, συναντούν το MIL-STD-883H, εξασφαλίζοντας 10+ χρόνια αξιοπιστίας.

Ε3: Μπορούν τα 32 στρώματα PCB να χρησιμοποιήσουν ευέλικτα υποστρώματα;
Α: Σπάνια εύπλοκα υποστρώματα (πολυϊμιδίου) αγώνα με διαδοχική πλαστικοποίηση για 32 στρώματα. Τα περισσότερα PCB 32 στρώσεων χρησιμοποιούν άκαμπτο υψηλό TG FR4 ή Rogers. Για ευέλικτα σχέδια υψηλής πυκνότητας, χρησιμοποιήστε άκαμπτα φρέσκα PCB με 12-20 στρώματα (εύκαμπτα τμήματα) και 32 στρώματα (άκαμπτο πυρήνα).

Ε4: Ποιος είναι ο χρόνος για τα 32 στρώματα PCB με τυφλές/θαμμένες δηλωτές;
Α: Τα πρωτότυπα διαρκούν 4-6 εβδομάδες (λόγω της διαδοχικής πλαστικοποίησης και των δοκιμών). Η παραγωγή μεγάλου όγκου (μονάδες 10K+) διαρκεί 8-10 εβδομάδες. Οι υπηρεσίες γρήγορης στροφής μπορούν να μειώσουν τα πρωτότυπα σε 3-4 εβδομάδες με ταχεία πλαστικοποίηση και δοκιμές.

Ε5: Πότε πρέπει να επιλέξω ένα PCB 32 επιπέδων πάνω από ένα PCB 20 επιπέδων;
Α: Επιλέξτε 32 στρώματα εάν:

Α. Χρειάζεστε> 1.200 εξαρτήματα ανά τετραγωνική ίντσα.
B.your Design απαιτεί 100GBPS+ σήματα ή ισχύ 800V.
Το C.Space είναι κρίσιμο (π.χ. δορυφόρος, χειρουργικό ρομπότ).

Για σχέδια 50GBPS ή 400V, ένα PCB 20 επιπέδων με τυφλές/θαμμένες δηλωτές είναι πιο οικονομικά αποδοτική.

Σύναψη
Τα πολυστρωματικά PCB 32 στρώσεων με τυφλά και θαμμένα VIAs είναι η ραχοκοκαλιά των ηλεκτρονικών ειδών επόμενης γενιάς-επιτρέποντας την πυκνότητα, την ταχύτητα και την αξιοπιστία που απαιτούνται για την αεροδιαστημική, τα κέντρα δεδομένων, τα ΗΕ και τα ιατρικά. Ενώ η παραγωγή τους είναι πολύπλοκη και δαπανηρή, τα οφέλη-40% υψηλότερη πυκνότητα, η απώλεια σήματος 30% και η λειτουργία ψύξης 20 ° C-ενισχύοντας την επένδυση για εφαρμογές υψηλής τεχνολογίας.

Καθώς οι τεχνολογικές προόδους, τα PCB 32 επιπέδων θα γίνουν πιο προσιτά: ο σχεδιασμός στοίβαξης AI-οδηγού θα μειώσει το χρόνο μηχανικής κατά 50%και τα νέα υλικά υποστρώματος (π.χ. FR4 που ενισχύονται με γραφένιο) θα μειώσουν το κόστος και θα βελτιώσουν τη θερμική απόδοση. Για τους μηχανικούς και τους κατασκευαστές, η κυριαρχία αυτών των PCB δεν είναι απλώς ένα ανταγωνιστικό πλεονέκτημα - είναι απαραίτητη η οικοδόμηση των ηλεκτρονικών του αύριο.

Είτε σχεδιάζετε έναν δορυφορικό πομποδέκτη είτε έναν μετατροπέα 800V EV, 32 στρώματα PCB με τυφλά/θαμμένα VIA, παραδίδουν την απόδοση για να μετατρέψουν τις φιλόδοξες ιδέες σε πραγματικότητα. Με τη σωστή στρατηγική συνεργατών και σχεδιασμού, αυτά τα PCB δεν θα ανταποκριθούν μόνο στις προδιαγραφές σας - θα επαναπροσδιορίσουν τι είναι δυνατόν.