2025-08-25
Τα πολυστρωματικά PCB υψηλής πυκνότητας (HDI) έχουν γίνει η ραχοκοκαλιά των ηλεκτρονικών αιχμής-από τα 5G smartphones έως τα ιατρικά εμφυτεύματα-με τη συσκευασία περισσότερων εξαρτημάτων, ταχύτερων σημάτων και σύνθετων λειτουργιών σε μικρότερα αποτυπώματα. Αλλά η επιτυχία αυτών των προχωρημένων PCBs εξαρτάται από μια κρίσιμη απόφαση σχεδιασμού: το στρώμα στοίβα. Ένα καλά μηχανικό στοιβαγμένο βελτιστοποιεί την ακεραιότητα του σήματος, τη θερμική διαχείριση και την παραγωγή, ενώ ένας φτωχός μπορεί να παρασύρει την απόδοση, να προκαλέσει διαταραχή ή να οδηγήσει σε δαπανηρή ανακατασκευή.
Αυτός ο οδηγός καταρρέει τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα HDI πολλαπλών στρωμάτων PCB-ups, εξηγεί πώς να επιλέξετε τη σωστή διαμόρφωση για την εφαρμογή σας και περιγράφει βασικές αρχές σχεδιασμού για να αποφύγετε τις παγίδες. Είτε σχεδιάζετε ένα PCB Smartphone 6 επιπέδων ή ένα σταθμό βάσης 5G 5G, κατανοώντας αυτά τα stack-ups θα σας βοηθήσει να ξεκλειδώσετε το πλήρες δυναμικό της τεχνολογίας HDI.
ΚΛΕΙΔΙΩΝ
1. Η HDI πολλαπλών στρωμάτων PCB-ups (4-12 στρώματα) χρησιμοποιεί microvias (50-150μm) και κλιμακωτά/στοιβαγμένα κίτρινα για να επιτευχθεί 2-3x υψηλότερη πυκνότητα συστατικών από τα παραδοσιακά PCB πολλαπλών στρώσεων.
2. Οι πιο συνηθισμένες διαμορφώσεις είναι 2+2+2 (6-στρώσεις), 4+4 (8-στρώσεις), 1+N+1 (εύκαμπτος αριθμός στρώσεων) και 3+3+3 (9-στρώσεις), καθένα προσαρμοσμένο σε συγκεκριμένες ανάγκες πυκνότητας και απόδοσης.
3. Ένα καλά σχεδιασμένο στοίβα μειώνει την απώλεια σήματος κατά 40% στα 28GHz, μειώνει το Crosstalk κατά 50% και μειώνει τη θερμική αντίσταση κατά 30% σε σύγκριση με τις τυχαίες διατάξεις στρώσεων.
4. Οι βιομηχανίες όπως τα ηλεκτρονικά στοιχεία, οι τηλεπικοινωνίες και οι ιατρικές συσκευές βασίζονται σε εξειδικευμένες στοίβες: 2+2+2 για smartphones, 4+4 για σταθμούς βάσης 5G και 1+N+1 για φορητές.
Τι είναι το HDI Multilayer PCB stack-up;
Ένα HDI πολλαπλών στρώσεων PCB είναι η διάταξη αγώγιμων στρώσεων χαλκού (σήμα, ισχύς, γείωση) και μονωτικά διηλεκτρικά στρώματα (υπόστρωμα, prepreg) σε PCB. Σε αντίθεση με τις παραδοσιακές πολυστρωματικές PCB-οι οποίες βασίζονται σε δίσκους μεταξύ των οπών και στις απλές διατάξεις "σήματος-σήματος"
A.Microvias: μικροσκοπικές τρύπες (διάμετρος 50-150μm) που συνδέουν τα γειτονικά στρώματα (τυφλές βδροποιίες: εξωτερικό → εσωτερικό, θαμμένα δηνωτικά: εσωτερική → εσωτερική).
B.Stacked/Staggered Vias: Microvias στοιβάζονται κατακόρυφα (στοιβάζονται) ή μετατοπισμένα (κλιμακωτά) για να συνδέσετε μη επιθετικά στρώματα χωρίς οπές.
Γ. Σταθεροποιημένα επίπεδα: ξεχωριστά στρώματα εδάφους και ισχύος για την ελαχιστοποίηση του θορύβου και τη βελτίωση της ακεραιότητας του σήματος.
Ο στόχος ενός HDI Stack-Up είναι να μεγιστοποιηθεί η πυκνότητα (εξαρτήματα ανά τετραγωνική ίντσα) διατηρώντας παράλληλα την απόδοση σήματος υψηλής ταχύτητας (25GBPS+) και τη θερμική απόδοση-κρίσιμη για συμπαγείς συσκευές υψηλής ισχύος.
Γιατί το Stack-Up Design έχει σημασία για τα πολυστρωματικά PCB HDI
Μια κακώς σχεδιασμένη στοιβάζοντας υπονομεύει ακόμη και τα πιο προηγμένα χαρακτηριστικά HDI. Εδώ είναι γιατί είναι make-or-break:
1. Σχετικά με την ακεραιότητα: σήματα υψηλής ταχύτητας (28GHz 5G, 100GBPS Data Center Links) είναι ευαίσθητα σε αναντιστοιχίες αντίστασης και παρεμβολές. Μια σωστή στοίβα (π.χ. στρώμα σήματος δίπλα στο επίπεδο γείωσης) διατηρεί ελεγχόμενη αντίσταση (50Ω/100ω) και μειώνει την αντανάκλαση του σήματος κατά 30%.
2. Θερμική διαχείριση: Τα πυκνά HDI PCB δημιουργούν θερμικά επίπεδα χαλκού στο stack-up διάδοση θερμότητας 2x ταχύτερα από τις παραδοσιακές διατάξεις, μειώνοντας τις θερμοκρασίες των εξαρτημάτων κατά 25 ° C.
3.Manuacturability: Οι υπερβολικά σύνθετες στοίβες (π.χ. 12 στρώματα με 100μm microvias) αυξάνουν τα ποσοστά απορριμμάτων σε 15%. Βελτιστοποιημένα σχέδια διατηρούν θραύσματα <5%.
4. Αποδοτικότητα COST: Επιλέγοντας ένα στοίβα 6 επιπέδων αντί για 8 στρώσεις για ένα smartphone PCB περικοπές του υλικού κόστους κατά 25% χωρίς να θυσιάζουν τις επιδόσεις.
Συνηθέστερα χρησιμοποιούμενα HDI Multilayer PCB stack-ups
Οι στοίβες HDI κατηγοριοποιούνται από τη διαμόρφωση των στρώσεων και τη διαμόρφωση Microvia. Παρακάτω είναι τα τέσσερα πιο ευρέως υιοθετημένα σχέδια, με περιπτώσεις χρήσης, οφέλη και περιορισμούς.
1. 2+2+2 (6-στρώμα) HDI stack-up
Το 2+2+2 stack-up είναι το "workhorse" των ηλεκτρονικών καταναλωτών, της πυκνότητας εξισορρόπησης, της απόδοσης και του κόστους. Αποτελείται από:
A.TOP SUB-Stack: 2 στρώματα (επάνω σήμα + εσωτερική 1 έδαφος) που συνδέονται με τυφλούς microvias.
B.Middle Core: 2 στρώματα (εσωτερική 2 power + εσωτερική 3 σήμα) που συνδέονται με θαμμένα microvias.
C. Bottom Sub-stack: 2 στρώματα (εσωτερικό 4 σήμα κάτω από το κάτω μέρος) που συνδέονται με τυφλούς μικροδιαίνες.
Βασικά χαρακτηριστικά:
A.Uses στοιβάζονται microvias (κορυφή → εσωτερική 1 → εσωτερική 2) για να συνδέσετε εξωτερικά και μεσαία στρώματα.
Β. Τα επίπεδα εδάφους δίπλα στα στρώματα σηματοδότησης μειώνουν τη διασταύρωση.
C.Supports 0.4mm Pitch BGAS και 0201 Παθητικά - Ιδανικά για συμπαγείς συσκευές.
Μετρήσεις απόδοσης:
Α. Σχετική απώλεια στα 28GHz: 1,8dB/ίντσα (έναντι 2,5dB/ίντσα για παραδοσιακά PCB 6 στρώσεων).
B.component πυκνότητα: 800 εξαρτήματα/τετραγωνική ίντσα (2x παραδοσιακό 6-στρώμα).
Καλύτερο για:
A.Smartphones (π.χ. iPhone 15 Main PCB), δισκία, φορητά (smartwatches) και αισθητήρες IoT.
Πλεονεκτήματα & μειονεκτήματα:
Πλεονεκτήματα
|
Κατά τα βοηθήματα
|
Οικονομικά αποδοτική (30% φθηνότερη από 8 στρώσεις)
|
Περιορίζεται σε 2-3 διαδρομές σήματος υψηλής ταχύτητας
|
Εύκολο στην κατασκευή (ποσοστό απορριμμάτων <5%)
|
Δεν είναι ιδανικό για> 50Α εφαρμογές ισχύος
|
2. 4+4 (8-στρώμα) HDI stack-up
Το 4+4 stack-up είναι το go-to για συσκευές υψηλής απόδοσης μεσαίας εμβέλειας, προσθέτοντας δύο ακόμη στρώματα στο σχέδιο 2+2+2 για επιπλέον διαδρομές σήματος και ισχύος. Διαθέτει:
A.TOP SUB-STACK: 4 στρώματα (Κορυφαία σήμα 1, εσωτερική 1 έδαφος, εσωτερική 2 ισχύ, εσωτερική 3 σήμα 2) συνδεδεμένο με στοιβαγμένες μικροβίες.
B.Bottom Sub-Stack: 4 στρώματα (εσωτερική 4 σήμα 3, εσωτερική 5 γείωση, εσωτερική 6 ισχύ, σήμα κάτω από το σήμα 4) συνδεδεμένο με στοιβάζονται microvias.
C.Buried Vias: Συνδέστε το εσωτερικό 3 (κορυφαία υπο-στοίβα) στο εσωτερικό 4 (κάτω υπο-στοίβα) για τη δρομολόγηση σήματος διασταυρούμενης στοίβας.
Βασικά χαρακτηριστικά:
A. FIS -FEDICTION SIGNAL SIGNERS (υποστηρίζει διαδρομές 4x 25GBPS).
Β. Πλαίσια ισχύος (π.χ., 3.3V και 5V) για συστήματα πολλαπλών τάσης.
C.USES Μικροκίτες με λέιζερ (διάμετρος 75μm) για υψηλή ακρίβεια.
Μετρήσεις απόδοσης:
A.Impedance Control: ± 5% (κρίσιμη για 5g mmwave).
Β. Θερμική αντίσταση: 0,8 ° C/W (έναντι 1,2 ° C/W για στοίβα 6 στρώσεων).
Καλύτερο για:
A.5G μικρά κύτταρα, smartphones μεσαίας εμβέλειας (π.χ. Samsung Galaxy A Series), βιομηχανικές πύλες IoT και αισθητήρες ADAS αυτοκινήτων.
Πλεονεκτήματα & μειονεκτήματα:
Πλεονεκτήματα
|
Κατά τα βοηθήματα
|
Υποστηρίζει 4+ διαδρομές σήματος υψηλής ταχύτητας
|
20% πιο ακριβό από 2+2+2
|
Καλύτερη θερμική διαχείριση για συσκευές 10-20W
|
Απαιτεί γεώτρηση λέιζερ (υψηλότερο κόστος εγκατάστασης)
|
3. 1+N+1 (εύκαμπτος αριθμός στρώσεων) HDI stack-up
Το 1+N+1 Stack-up είναι ένα αρθρωτό σχέδιο όπου το "n" είναι ο αριθμός των εσωτερικών στρωμάτων (2-8), καθιστώντας το ευπροσάρμοστο για προσαρμοσμένες ανάγκες. Είναι δομημένο ως:
A.TOP στρώμα: 1 στρώμα σήματος (Blind Microvias στο εσωτερικό 1).
B.Inner στρώματα: N στρώματα (μίγμα σήματος, γείωσης, ισχύος -EG, 2 εδάφους, 2 ισχύς για n = 4).
Γ. Βαθμολογικό στρώμα: 1 στρώμα σήματος (Blind Microvias στο εσωτερικό N).
Βασικά χαρακτηριστικά:
A.Customizable Count Inner Layer (π.χ. 1+2+1 = 4 στρώμα, 1+6+1 = 8-στρώμα).
Β. Μικροκίνες (αντί για στοιβάζονται) για απλούστερη κατασκευή σε διαδρομές χαμηλού όγκου.
C.Ideal για πρωτότυπα ή σχέδια με μοναδικές ανάγκες ισχύος/σήματος.
Μετρήσεις απόδοσης:
Α. Σχετική απώλεια: 1,5-2,2dB/ίντσα (ποικίλλει κατά N, χαμηλότερη για περισσότερα επίπεδα εδάφους).
Πυκνότητα B.Component: 600-900 εξαρτήματα/τετραγωνική ίντσα (αυξάνεται με N).
Καλύτερο για:
Α. Προτότυποι (π.χ. συσκευές εκκίνησης IoT), ιατρικά φορέματα (π.χ. οθόνες γλυκόζης) και βιομηχανικοί αισθητήρες χαμηλού όγκου.
Πλεονεκτήματα & μειονεκτήματα:
Πλεονεκτήματα
|
Κατά τα βοηθήματα
|
Εξαιρετικά προσαρμόσιμο για μοναδικά σχέδια
|
Ασυνεπής απόδοση εάν n <2 (πολύ λίγα επίπεδα εδάφους)
|
Χαμηλό κόστος εγκατάστασης για μικρές παρτίδες
|
Δεν είναι ιδανικό για> σήματα> 10GBPS αν n <4
|
4. 3+3+3 (9-layer) HDI stack-up
Το 3+3+3 Stack-up είναι ένας σχεδιασμός υψηλής απόδοσης για σύνθετα συστήματα, με τρεις ίσες υπο-στοίβες:
A.TOP SUB-Stack: 3 στρώματα (επάνω σήμα 1, εσωτερική 1 έδαφος, εσωτερική 2 ισχύ) → Blind Microvias.
B.Middle Sub-stack: 3 στρώματα (εσωτερική 3 σήμα 2, εσωτερική 4 εδάφη, εσωτερική 5 σήμα 3) → θαμμένα microvias.
C. Bottom Sub-Stack: 3 στρώματα (εσωτερική 6 ισχύος, εσωτερική 7 εδάφους, κάτω σήμα 4) → Blind Microvias.
Βασικά χαρακτηριστικά:
A.Triple Ground Planes (μεγιστοποιεί τη μείωση του θορύβου).
B.Supports 4+ διαφορικά ζεύγη υψηλής ταχύτητας (100GBPS+).
Το C.Uses μικροβίων γεμάτων χαλκού για διαδρομές ισχύος (μεταφέρει 5-10Α ανά VIA).
Μετρήσεις απόδοσης:
A.Signal Loss at 40Ghz: 2.0dB/ίντσα (Best-in-class για HDI).
B.CrosStalk: <-40dB (έναντι <-30db για 8-στρώμα στοιβάζοντας).
Καλύτερο για:
Α.5g σταθμούς βάσης, πομποδέκτες κέντρων δεδομένων (100GBPS+), αεροδιαστημική αεροδιαβίωση και συσκευές ιατρικής απεικόνισης υψηλής ποιότητας.
Πλεονεκτήματα & μειονεκτήματα:
Πλεονεκτήματα
|
Κατά τα βοηθήματα
|
Ακεραιότητα σήματος κορυφής για τη βιομηχανία για 40GHz+
|
2x ακριβότερο από 2+2+2
|
Χειρίζεται τη διάχυση ισχύος 20-30W
|
Μεγάλοι χρόνοι παράδοσης (2-3 εβδομάδες για πρωτότυπα)
|
Σύγκριση των κοινών στοίβα HDI
Χρησιμοποιήστε αυτόν τον πίνακα για να αξιολογήσετε γρήγορα ποιο stack-up ταιριάζει στις ανάγκες του έργου σας:
Τύπος στοίβας
|
Αρίθμηση στρώματος
|
Μέγιστη ταχύτητα σήματος
|
Πυκνότητα συστατικών (ανά τετραγωνικό ίντσα)
|
Κόστος (σε σχέση με 2+2+2)
|
Καλύτερη εφαρμογή
|
2+2+2
|
6
|
28GHz
|
800
|
1X
|
Smartphones, φορέματα
|
4+4
|
8
|
40GHz
|
1.000
|
1.2x
|
5G μικρά κύτταρα, αισθητήρες ADAS
|
1+4+1
|
6
|
10GHz
|
700
|
1.1x
|
Πρωτότυπα, χαμηλού όγκου IoT
|
3+3+3
|
9
|
60GHz
|
1.200
|
2x
|
5G μακροεντολικά κύτταρα, πομποδέκτες του κέντρου δεδομένων
|
Βασικές αρχές σχεδιασμού για το HDI Multilayer PCB stack-ups
Ακόμη και η καλύτερη διαμόρφωση στοιβαγιάς αποτυγχάνει χωρίς σωστό σχεδιασμό. Ακολουθήστε αυτές τις αρχές για να βελτιστοποιήσετε την απόδοση:
1. Στάδια σήματος ζεύγους με αεροπλάνα εδάφους
Κάθε στρώμα σήματος υψηλής ταχύτητας (≥1Gbps) πρέπει να είναι δίπλα σε ένα στερεό επίπεδο γείωσης. Αυτό:
Η περιοχή του βρόχου (μια σημαντική πηγή EMI) κατά 50%.
Β. Ελεγχόμενη σύνθετη αντίσταση (π.χ. 50Ω για σήματα μεμονωμένα) εξασφαλίζοντας σταθερό πάχος διηλεκτρικού μεταξύ του ίχνους σήματος και του εδάφους.
Παράδειγμα: Σε ένα stack-up 2+2+2, τοποθετώντας το κορυφαίο σήμα (28GHz) απευθείας πάνω από το εσωτερικό 1 αντανάκλαση σήματος γείωσης κατά 30% έναντι ενός στρώματος σήματος χωρίς γειτονικό έδαφος.
2. Ξεχωριστά στρώματα ισχύος και σήματος
Τα επίπεδα ισχύος παράγουν θόρυβο (κυματισμό τάσης, μεταβατικές μεταβολές) που παρεμβαίνουν σε σήματα υψηλής ταχύτητας. Για να μετριάσετε αυτό:
Α. Τοποθετήστε τα επίπεδα ισχύος στην αντίθετη πλευρά των επιπέδων εδάφους από τα στρώματα σήματος (π.χ. σήμα → γείωση → ισχύς).
Β. Χρησιμοποιήστε ξεχωριστά επίπεδα ισχύος για διαφορετικά επίπεδα τάσης (π.χ. 3.3V και 5V) για να αποφευχθεί η διασταυρούμενη συζήτηση μεταξύ των τομέων ισχύος.
C. προσθέστε πυκνωτές αποσύνδεσης (μέγεθος 01005) μεταξύ των επιπέδων ισχύος και των στρωμάτων σήματος για την καταστολή του θορύβου.
Δεδομένα: Ο διαχωρισμός των στρωμάτων ισχύος και σήματος με επίπεδο γείωσης μειώνει το θόρυβο που σχετίζεται με την ισχύς κατά 45% σε σχέδια 10GBPS.
3. Βελτιστοποίηση της τοποθέτησης microvia
Οι μικροβουλές είναι κρίσιμες για την πυκνότητα HDI, αλλά μπορούν να προκαλέσουν προβλήματα σήματος εάν είναι άστοχες:
A.Stacked VIAS: Χρήση για σχέδια υψηλής πυκνότητας (π.χ. smartphones), αλλά περιορίζονται σε 2-3 στρώματα (η στοίβαξη 4+ στρώσεων αυξάνει τον κίνδυνο κενού).
B. Staggered VIAS: Χρήση για σχέδια χαμηλού όγκου ή υψηλής αξιοπιστίας (π.χ. ιατρικές συσκευές)-είναι ευκολότερο να κατασκευαστούν και να έχουν λιγότερα κενά.
C.Keep Vias μακριά από τις γωνίες ιχνοστοιχείων: Τοποθετήστε τις μικροβίες ≥0,5mm από το Trace Bends για να αποφύγετε τις αιχμές σύνθετης αντίστασης.
4. Ισορροπία θερμικές και ηλεκτρικές ανάγκες
Υψηλής πυκνότητας HDI PCB TRAP Heat-Design the Stack-up για να το διαλύσει:
A. Χρησιμοποιήστε χαλκό 2oz για επίπεδα ισχύος (έναντι 1oz) για τη βελτίωση της θερμικής αγωγιμότητας.
B.ADD Θερμικές VIA (διάμετρο γεμάτη από χαλκό, 0,3 mm) μεταξύ των καυτών εξαρτημάτων (π.χ. μονάδες 5G PA) και εσωτερικά επίπεδα εδάφους.
Γ. Συσκευές 10W+, περιλαμβάνουν ένα στρώμα μεταλλικού πυρήνα (αλουμίνιο ή χαλκό) στο stack-up (π.χ. 2+1+2+1+2 = 8 στρώμα με 1 μεταλλικό πυρήνα).
Μελέτη περίπτωσης: Ένα 4+4 στοίβα με επίπεδα ισχύος 2oz και 12 θερμικές VIA μείωσε τη θερμοκρασία της μονάδας PA 5G κατά 20 ° C έναντι ενός σχεδίου 1oz.
5. Ακολουθήστε τα πρότυπα IPC-2226
Το IPC-2226 (το παγκόσμιο πρότυπο για HDI PCBs) παρέχει κρίσιμες οδηγίες για το Stack-ups:
A.Minimum Microvia διάμετρος: 50μm (διάτρηση με λέιζερ).
B. Minimum απόσταση μεταξύ μικροβίων: 100μm.
Γ. Πάχος μεταξύ στρωμάτων: 50-100μm (για ελεγχόμενη αντίσταση).
Η τήρηση του IPC-2226 εξασφαλίζει ότι το stack-up σας είναι κατασκευασμένο και πληροί τα πρότυπα αξιοπιστίας της βιομηχανίας
Επιλογή υλικού για HDI Stack-ups
Τα σωστά υλικά ενισχύουν την απόδοση Stack-up-επιλεγμένο με βάση την ταχύτητα και το περιβάλλον του σήματος:
Τύπος υλικού
|
Βασική ιδιοκτησία
|
Καλύτερος για
|
Συμβατότητα στοίβας
|
Υπόστρωμα
|
|
|
|
FR4 (High-Tg ≥170 ° C)
|
Χαμηλό κόστος, καλή μηχανική αντοχή
|
2+2+2, 1+N+1 Stack-ups (συσκευές καταναλωτών)
|
Ολοι
|
Rogers RO4350
|
Χαμηλό DF (0,0037), σταθερό στα 28GHz+
|
4+4, 3+3+3 (5G, υψηλής ταχύτητας)
|
8-12-στρώμα
|
Πολυϊμίδη
|
Εύκαμπτο, -55 ° C έως 200 ° C
|
1+N+1 (Wearables, Flex HDI)
|
Εύκαμπτο εύκαμπτο 4-6 στρώσεων
|
Πάχος χαλκού
|
|
|
|
1oz (35μm)
|
Οικονομικά αποδοτικό, καλό για σήματα
|
Όλα τα stack-ups (στρώματα σήματος)
|
Ολοι
|
2oz (70μm)
|
Υψηλή ρεύμα/θερμική αγωγιμότητα
|
4+4, 3+3+3 (Power Planes)
|
8-12-στρώμα
|
Προετοιμασία
|
|
|
|
FR4 PREPREG
|
Χαμηλό κόστος, συμβατό με το FR4 Core
|
2+2+2, 1+N+1
|
Ολοι
|
Rogers 4450F
|
Χαμηλή απώλεια, ομόλογα σε υποστρώματα Rogers
|
4+4, 3+3+3 (υψηλής συχνότητας)
|
8-12-στρώμα
|
Κοινές προκλήσεις και λύσεις στοιβάζετε τις προκλήσεις και τις λύσεις
Ακόμη και με προσεκτικό σχεδιασμό, τα hdi stack-ups αντιμετωπίζουν μοναδικά εμπόδια. Εδώ είναι πώς να τα ξεπεράσετε:
Πρόκληση
|
Σύγκρουση
|
Διάλυμα
|
1. Microvia Voids
|
Αυξημένη απώλεια σήματος, θερμικά σημεία
|
Χρησιμοποιήστε μικροβουλές γεμάτες από χαλκό. πλαστικοποίηση κενού για απομάκρυνση αέρα
|
2. Λάθος στρώματος
|
Βραχυκύκλωμα, αναντιστοιχίες αντίστασης
|
Χρησιμοποιήστε ευθυγράμμιση λέιζερ (ακρίβεια ± 5 μm) αντί για μηχανικά εργαλεία
|
3. Υπερβολική παρεμβολή
|
Σφάλματα σήματος σε σχέδια 25GBPS+
|
Προσθέστε επιπλέον επίπεδο γείωσης μεταξύ των στρωμάτων σήματος. Αύξηση της απόστασης ιχνών σε πλάτος 3 φορές
|
4. Θερμικός στραγγαλισμός
|
Αποτυχία εξαρτημάτων σε συσκευές 10W+
|
Προσθέστε μεταλλικό στρώμα πυρήνα. Χρησιμοποιήστε χαλκό 2oz για αεροπλάνα ισχύος
|
5. Υψηλό κόστος κατασκευής
|
Υπερβαίνει τον προϋπολογισμό για διαδρομές χαμηλού όγκου
|
Χρησιμοποιήστε 1+n+1 στοιβάζετε με κλιμακωτά δήμους. Συνεργαστείτε με ένα CM που ειδικεύεται στο HDI
|
Εφαρμογές πραγματικού κόσμου των HDI Stack-ups
1. Electronics Consumer: Smartphones
A.Device: iPhone 15 Pro Main PCB
B.Stack-Up: 2+2+2 (6-στρώμα)
C. Γιατί: Η πυκνότητα ισορροπιών (1.200 συστατικά/τετραγωνικά ίντσα) και το κόστος. Οι στοιβαγμένες microvias επιτρέπουν τα BGA 0.35mm για το τσιπ A17 Pro.
D.Result: 30% μικρότερο PCB από το iPhone 13, με 2x ταχύτερες ταχύτητες 5G (λήψη 4.5GBPS).
2. Τηλεπικοινωνίες: 5G μικρά κύτταρα
a.device: ericsson 5G ραδιοφωνική μονάδα
B.Stack-Up: 4+4 (8-στρώμα)
C. Γιατί: τέσσερα στρώματα σήματος χειρίζονται τα σήματα 28GHz Mmwave και 4G LTE. Τα διπλά επίπεδα ισχύος υποστηρίζουν ενισχυτές 20W.
D.Result: 40% χαμηλότερη απώλεια σήματος από τα παραδοσιακά PCB 8 στρώσεων, που επεκτείνει το εύρος μικρών κυττάρων κατά 25%.
3. Ιατρικό: φορητό υπερηχογράφημα
A.Device: Ge Healthcare Logiq e Υπερηχογραφητής υπερηχογραφίας
B.Stack-Up: 1+4+1 (6-στρώμα)
Γ. Γιατί: ο αρθρωτός σχεδιασμός ταιριάζει στις ανάγκες των προσαρμοσμένων αισθητήρων. Το υπόστρωμα πολυϊμιδίου αντέχει την αποστείρωση (134 ° C).
D.Result: 50% ελαφρύτερος ανιχνευτής από τα προηγούμενα μοντέλα, με σαφέστερη απεικόνιση (χάρη στο χαμηλό crosstalk).
4. Αυτοκίνητα: ραντάρ ADAS
A.Device: Module Radar Autopilot Tesla
B.Stack-Up: 3+3+3 (9-στρώμα)
Γ. Γιατί: Τα τριπλά επίπεδα εδάφους μειώνουν το EMI από τα ηλεκτρονικά αυτοκινήτων. Χαλί-γεμάτη χέρια χειρισμούς 15Α ισχύς για τους πομπούς ραντάρ.
D.Result: 99,9% ακρίβεια ανίχνευσης στη βροχή/ομίχλη, συνάντηση ISO 26262 Πρότυπα ασφαλείας.
Συχνές ερωτήσεις σχετικά με το HDI Multilayer PCB Stack-ups
Ε: Πώς μπορώ να επιλέξω ανάμεσα σε 2+2+2 και 4+4 stack-up;
A: Χρησιμοποιήστε 2+2+2 Εάν ο σχεδιασμός σας χρειάζεται διαδρομές υψηλής ταχύτητας (π.χ. smartphone με 5G+Wi-Fi 6E) και δίνει προτεραιότητα στο κόστος. Επιλέξτε 4+ 4 για 3+ διαδρομές υψηλής ταχύτητας (π.χ. μικρά κύτταρα 5G με 28GHz+ 39GHz) ή 10W+ διαρροή ισχύος.
Ε: Μπορεί το HDI Stack-Ups να υποστηρίξει ευέλικτα PCB;
Α: Ναι-Χρησιμοποιήστε ένα στοίβα 1+N+1 με υπόστρωμα πολυϊμιδίου (π.χ. 1+2+1 = εύκαμπτο HDI 4-στρώσεων). Αυτό είναι κοινό σε πτυσσόμενα τηλέφωνα (περιοχές μεντεσέδες) και φορητά.
Ε: Ποιος είναι ο ελάχιστος αριθμός στρώσεων για ένα PCB 5G MMWAVE;
Α: 6 στρώματα (2+2+2) με υπόστρωμα ROGERS RO4350. Λιγότερα στρώματα (4 στρώσεων) προκαλούν υπερβολική απώλεια σήματος (> 2,5dB/ίντσα στα 28GHz).
Ε: Πόσο προσθέτει το HDI stack-up στο κόστος PCB;
Α: Ένα στοίβα 2+2+2 κοστίζει 30% περισσότερο από ένα παραδοσιακό PCB 6 επιπέδων. Ένα 3+3+3 στοίβα κοστίζει 2 φορές περισσότερο. Το ασφάλιστρο αντισταθμίζεται από το μικρότερο μέγεθος της συσκευής και την καλύτερη απόδοση.
Ε: Χρειάζομαι ειδικό λογισμικό για να σχεδιάσω το HDI stack-up;
Α: Ναι-τα ψεύτικα όπως ο σχεδιαστής Altium, ο Cadence Allegro και ο Mentor Xpedition έχουν χαρακτηριστικά γνωρίσματα HDI: Microvia Design Conaffer, αριθμομηχανές σύνθετης αντίστασης και προσομοιωτές στοίβαξης.
Σύναψη
Τα HDI Multilayer PCB stack-ups είναι οι αφηρημένοι ήρωες της σύγχρονης ηλεκτρονικής, επιτρέποντας στις συμπαγείς συσκευές υψηλής απόδοσης που βασιζόμαστε καθημερινά. Οι διαμορφώσεις 2+2+2, 4+4, 1+N+1 και 3+3+3 εξυπηρετούν τις μοναδικές ανάγκες-από φιλικά προς τον προϋπολογισμό smartphones έως τους βασικούς σταθμούς 5G.
Το κλειδί για την επιτυχία ταιριάζει με το stack-up στην αίτησή σας: Προτεραιότητα στο κόστος με 2+2+2, απόδοση με 3+3+3 και ευελιξία με 1+n+1. Συνδέστε αυτό με τις αρχές έξυπνου σχεδιασμού (ζεύγος σήματος, βελτιστοποίηση microvia) και υλικά υψηλής ποιότητας και θα δημιουργήσετε HDI PCB που υπερέχουν στην πυκνότητα, την ταχύτητα και την αξιοπιστία.
Καθώς τα ηλεκτρονικά συνεχίζουν να συρρικνώνονται και οι ταχύτητες ανεβαίνουν στα 60GHz+ (6G), ο σχεδιασμός HDI Stack-Up θα αυξηθεί μόνο στη σημασία. Με την κυριαρχία αυτών των διαμορφώσεων και των βέλτιστων πρακτικών, θα είστε έτοιμοι να δημιουργήσετε την επόμενη γενιά συσκευών αιχμής-οι οποίες είναι μικρότερες, ταχύτερες και πιο αποτελεσματικές από ποτέ.
Στείλτε το αίτημά σας απευθείας σε εμάς