Kaikki kategoriat

Mitä ovat mikroreiät piirilevyillä?

Sep 03, 2026

Mikroreikä- ja HDI-teknologiat: PCB-muotoilun menetelmiä luotettavien elektronisten laitteiden valmistukseen

Mitä ovat mikroreiät piirilevyillä?

Yhteenveto:  Avaa mikroreikäluotettavuuden salaisuudet ja Hdi niite tyylit. Tutustu laserreikäyksellä tehtyihin mikroreikäihin, pinottuihin ja yllättäviin rakenteisiin, mikroreikävialleihin, markkinastandardeihin (IPC-2226, IPC-TM-650) sekä asiantuntijoiden valmistusmenetelmiin kestävien korkean tiukkuuden liitäntälevyjen valmistukseen.

Johdanto: Mikroreikien ja HDI-kehityksen tuomat muutokset PCB-muotoilussa

Painetut piirilevyt (PCB:t) ovat nykyaikaisten elektronisten laitteiden rauhallisia, mutta monimutkaisia tietoverkkoja – ne yhdistävät, syöttävät sähköä ja mahdollistavat kaiken, alkaen kuluttajakäytössä olevista matkapuhelimista lääketieteellisiin laitteisiin ja satelliitteihin. Kun vaatimukset pienemmillä, nopeammilla ja luotettavammilla digitaalisilla laitteilla ovat kasvanut voimakkaasti, PCB-muotoilun alalla on myös tapahduttava merkittäviä kehitysaskeleita. Mikroreikien ja korkean tiukkuuden liitäntäjen (HDI) PCB (HDI) PCB moderni innovaatio  on huomannut todella tärkeän muutoksen siinä, miten nykyaikaiset piirit valmistetaan, pienennetään ja saavutetaan korkean nopeuden ja luotettavuuden sovellukset.

pcb boards.jpg

Mikroviat – nämä pienet, laserilla poratut kuparilla täytetyt yhteydet – voivat olla vain sadasosan millimetriä kokoisia, mutta ne ovat mahdollistaneet tehon ja tehokkuuden kasvun nykyaikaisissa erinäin kompakteissa elektroniikkalaitteissa. Tiukemman komponenttiasennuksen, hienopiikkinen palloverkkorakenteinen (BGA) liitos ja nopeat, vähämenetyksiset signaalireititykset ovat mahdollisia juuri mikroviajen ansiosta, joten mikroviajat ovat todellisia PCB-pienentämisen sankareita. Lisäksi mikroviajien ymmärtäminen on nykyään välttämätöntä kestävyyden varmistamiseksi lämpötilan vaihteluihin, uudelleenkuumennuksesta johtuviin vioihin ja pitkäaikaiseen luotettavuuteen  vaativissa tai tehtäväkritiisissä ympäristöissä.

Tästä teknologiasta seuraa kuitenkin yksityiskohtia ja haasteita. Mikroviajien luotettavuus  riippuu uusien materiaalien tuntemisesta sekä täyttöstrategioista, pinnoitustekniikoista ja testauskriteereistä. Ongelmia, kuten putkenmurtumia, kuparivälejä ja liitoslevyn irtoamista -poistetaan, jos et noudata ideaalista kerroksien pinottua rakennetta, säilytä sopiva komponenttiosuus tai valitse optimaaliset menettelyt ja arviointikuponkikoodit seuraavien mukaan: IPC-2226, IPC-T-50M , ja IPC-TM-650  kriteerit.

Mitä ovat reiät (vias) piirilevyissä?

Piirilevysuunnittelun maailmassa reikä (via) on keskeinen rakenne, joka mahdollistaa sähköisen yhteyden eri piirilevyn kerrosten välillä. Vaikka käsite on yksinkertainen, reiät esiintyvät useissa muodoissa – kukin niistä on optimoitu tiettyihin vaatimuksiin korkean tiukkuuden tai korkean nopeuden piireissä.

Perustyyppinen piirilevyn reikärakenne

Tavallinen reikä koostuu pyöreästä aukosta  joka porataan kerrostetusta piirilevystä, jonka sisäpinta on päällystetty sähköisesti johtavalla kuparilla yhdistääkseen johdotuslinjat eri kerrosten välillä. Perinteiset läpi menevät reiät ulottuvat piirilevyn yläpinnasta sen alapintaan ja yhdistävät kaikki kerrokset. Kuitenkin työkalujen pienentymisen edetessä kehitettiin edistyneempiä reikätyyppejä – sokeat reiät, haudatut reiät ja mikroreiät – tiukempaa pakkausta ja parempaa signaalilaatua varten.

Viatyyppi

Reikien tekeminen

Yhdistää kerrokset

Tyypillinen halkaisija

Käytä Cakaakkois-

Läpikuuluva reikä (PTH)

Mekaaninen poraus

Ylhäältä alaspäin

0,20–0,30 mm

Standardit monikerroksiset piirilevyt.

Pimeä via

Mekaaninen/laser

Ulkoiselta sisäiselle

0,10–0,30 mm

HDI, syvyyden hallinta

Piilotettu Via

Mekaaninen/laser

Sisäpuolelta sisäpuolelle

0,10–0,30 mm

Kerroksesta kerrokseen; korkea tiukkuus

Mikrovia

Laserreikitetty

1 tai 2 vierekkäistä

0,08–0,15 mm

HDI, pieni askellus, miniatuuroitu

Miksi Via-ongelmat syntyvät?

Nykyiset digitaaliset tarpeet – korkeampi I/O-paksuus, pieniaskeleiset BGA-liitokset ja tiukemmat kerrosvaatimukset – pakottavat kehittäjät siirtymään helpoista läpi menevistä viasoista. Pienempien, ohuempien ja nopeammin toimivien laitteiden tavoittelu sai aikaan siirtymän mikroviastoihin ja HDI-kerrostumiin, joissa jokainen neliömillimetri on merkityksellinen ja jokainen liitos vaikuttaa lämmönhallintaan, signaalivakauden sekä pitkäaikaiseen luotettavuuteen.

Mikroviastojen tyypit PCB:llä

Suljetut PCB-reiät

Sokkiviat  porataan ulkoiselta kerrokselta useille sisäisille kerroksille, mutta eivät läpi koko PCB:tä. Ne ovat ratkaisevan tärkeitä HDI-piirilevyt  tiukkojen pinnallisten komponenttien yhdistämisessä sisäisiin johtokerroksiin ilman arvokkaan piirilevyn pinta-alan käyttöä.

Suljettujen reikien edut:

Tila-erotus: Varmistaa tila sisäisille kerroksille korkean tiukkuuden omaavassa johdossa.

RF-/signaalisuojaus: Minimoi tukipylväiden pituuden, mikä parantaa huomattavasti suorituskykyä korkeilla taajuuksilla.

Tuotantohyötty: Vähentää taipumis- ja kerrosten siirtymisvaaraa laminoinnin aikana.

Sovellukset:  Suljetut reiät ovat yleisiä matkapuhelimissa, tablettitietokoneissa, kannettavissa tietokoneissa ja kaikissa laitteissa, jotka käyttävät pienitehoisia komponentteja ja tiukkoja rakenteita.

Piilotetut PCB-reiät

Yllättävät reiät  yhdistä sisäiset PCB-kerrokset, mutta ei  pääse ulkopinnan alueille. Ne ovat kokonaan upotettuina piirilevyn sisään.

Edut ja käyttötilanteet:

Mahdollistaa monimutkaiset kerroskerroksen väliset yhteydet ilman vaikutusta pinnalle.

Mahdollistaa huomattavasti enemmän siirtokanavia korkean pinnan lukumäärän omaaville BGAn (ball grid array) -piireille.

Valmistusvinkit:  Piilotetut viat vaativat useita eri laminointitoimenpiteitä, mikä lisää tuotantomonimutkaisuutta ja kustannuksia. Tarkka rekisteröinti on välttämätöntä epäsuuntautumisvirheiden estämiseksi.

Mikroviat: HDI:n rakenne

Mikroviat  ovat pieniä, laserilla porattuja viatoja, joiden yleinen koko on 80–100 μ μm (0,003–0,006 tuumaa tai 6 mil). Ne yhdistävät säännöllisesti vain vierekkäisiä kerroksia – erinomainen ratkaisu rakennustasokäsittelyyn HDI-levyillä.

Tekniikkaa koskevat totuudet:

Suhteellinen mittakaava: 0,75:1 (syvyys: koko); IPC-T-50M -standardin mukaan, 1:1, jos käytetään 6 mil.

Laserreikäys: Mahdollistaa mikroreiät tarkkaan sijoittamisen, valmistamisen sekä pinottavien tai harppujen muodostamisen.

Täytetyt ja peitettyjä reiät: Yleensä täytetään kuparilla kestävyyden parantamiseksi; "peitetty", jos reikä toimii liitospadina (Via-in-Pad).

Pinotut vs. harppureiät

Pinotut mikroreiät  ovat pystysuorassa linjassa, yhdistäen koko kertymäkerrosten läpi. Vaiheittaisia mikroviajäytteitä  ovat tasapainossa jokaisessa kerroksessa, niiden välillä on lyhyitä yhteyksiä.

Tyyppi

Edut

Haittapuolet

Tyypillinen käyttötapa

Pinoitetut

Säästää tilaa, suora reitti

Korkeampi jännitys, vaikeampi täyttää/kapseloida

Hienopiikkisen BGA:n viat katoavat

Vaiheistettu

Parantunut luotettavuus

Kuluttaa huomattavasti enemmän siirtoaluetta

Korkea luotettavuus, laaja lämpötila-alue

IPC-2226  määrittelee kerrosrakennetyypit, täytettyjen/kapseloitujen viakojen standardit ja mikrovia-geometrian molemmille tyypeille.

Muut huomattavat via-tyypit.

Täytetyt ja suljetut mikroviaukot: Via-in-pad -tyylissä varmistetaan vahvuus/tasaisuus.

Ohitettavat viaukot: Yhdistävät ei-viereisiä kerroksia ohittaen useita muita kerroksia.

Läpivienti (PTH): Liittimien ja mekaanisen kestävyyden varmistamiseen.

Mikroviaukkojen tehtävä HDI-PCB-suunnittelussa

Tiheäpiirilevy (HDI)  teknologiaa on parannettu niin, että jokaisen komponentin ja johdinradan on tarjottava optimaalinen toiminnallisuus mahdollisimman pienessä tilassa. Mikroviat  ne ovat tässä keskeisiä, mikä mahdollistaa kehittäjien rikkoa tavallisten läpivientivien rajoitukset ja saavuttaa erinomaisen piiritiukkuuden.

HDI-kerroksien asettelutyypit (IPC-2226)

Tyyppi

KUVAUS

Käytetyt mikroviaukkotyypit

Tyyppi I

yksi kertymäkerros kummallakin puolella

Soveltuva sokeaviamikroaukko + läpivienti

Tyyppi II

1 kerroksen rakennus/sivu + piilotetut viat

Soveltamattomat + piilotetut + käyttäen apuna

TYYPPI III

2 kerroksen rakennus/sivu + pinottujen mikrovioiden vaihtoehto

Pinotut/vaihtelevat/soveltamattomat/haudatut

Miksi mikroviat ovat elintärkeitä HDI:lle

Miniatyrisointi: Ohjaa signaalit erinomaisen pienien jalkojen komponenteista (jalkaväli < 0,8 mm) pienimuotoisissa laitteissa.

Signaalin eheys: Lyhyemmillä, laserilla poratuilla mikrovioilla on alhaisempi induktanssi ja häiriökapasitanssi, mikä on elintärkeää DDR-, RF- ja korkean nopeuden suunnitteluun.

Lämpötilan hallinta:  Mikroviat johtavat lämpöä pystysuoraan, mikä mahdollistaa älykkäät lämmönjakotavat niitä käytetään usein lämmönjohtoina lämmön tuottavien piirien alla.

Vähentynyt ristiäintyminen:  Kuparilla täytetyt ja hyvin suunnatut mikroviaukot vähentävät tahattomaa kytkentää vierekkäisten signaalien välillä.

"HDI-tekniikassa mikrovia on sinun kirurginen työkalusi tarkka, luotettava ja välttämätön korkeanopeudellisen ja korkeatiukkuisten signaalien ulosottoon", sanoo HDI-suunnitteluspesialisti.

Miten mikroviaukot valmistetaan? Valmistus ja tuotanto

Valmistusvaiheet

  • Substraatin valmistelu: Valmista korkealaatuista, laserreikäystä varten soveltuvaa dielektristä materiaalia (kuten Isola FR408HR, FR370HR, Nelco N7000-2HT tai ABF-rakennuskalvoja) levitetyn/tasaisen lasin (tyylit 1035, 1067) kanssa.
  • Laserreikäysprosessi:

Ennen reikäystä: Tarkista laminointi, merkitse kohde-/keruualueet ja varmista rekisteröinti.

Laserreikäys: Käytä UV- tai CO2-laseria 6 milin reikiin; tarkka säätö kulmaa ja kohdealueen paljastumista varten.

Porauksen jälkeinen vaihe: ablaatiopuhdistus, reikälaadun arviointi, jäämien ja lasikuidun tarkistus.

  • Pinnan puhdistus: poistaa laserablaation jäljelle jääneen hartsin ja lasikuidun viaputken sisältä, mikä varmistaa kunnollisen kuparin adheesion.
  • Metallointi (kuparipinnoitus):

Kemiallinen kuparipinnoitus siementasoksi

Sähkökemiallinen kuparipinnoitus (muodollinen/pulssattu) täydelliseen täyttöön erityisesti padin sisällä sijaitsevien mikroviaputkien tapauksessa. Lisäaineet vähentävät tyhjiöiden muodostumista.

Täytetyt ja suljetut mikroviaputkit pinnoitetaan, kunnes ne ovat tasalla pinnan kanssa (joskus kuparikapselin avulla parannetaan liitoskelvollisuutta).

  • Laadunvalvonta:

Poikkileikkausanalyysi, mikroetssi-testaus tyhjiöiden, adheesiongelmien ja kuparikerroksen paksuustasaisuuden varmistamiseksi.

D-kupongin valmistus IPC-2221-liite B:n mukaisesti luotettavuustestejä varten.

Tärkeimmät valmistusmuuttujat

Mikrovia-kuva-osuus:  Kuten IPC-T-50M , kuvausosuus (syvyys halkaisijaan nähden) ei saa ylittää 0,75:1 tai 1: 1 läpimurtolaskeille 6 miljoonaa varmistetaan luotettava kupariainen kalvo ja vältetään ohuet seinät tai aukot pohjalla. Korkeat näköasteet lisäävät riskiä epätäydellisen kuparin täyttymisestä, luotettavuuden heikkenemisestä tai kuparin aukkojen syntymisestä erityisesti kokoonpanossa tapahtuvien lämpömatkojen aikana.  

Rekisteröintitoleranssi:  Oikea asennus ( ±24 mil) lasertoran ja kohteen välinen aukko on ratkaiseva. Virheellinen rekisteröinti voi johtaa liitäntäerotteluun, avoimiin piireihin, piileviin vikoihin tai lisääntyneeseen takaisinvirtauksen aiheuttamien vikausten riskiin.  

Keräämispadin halkaisija: Keräämispadin tulisi olla 80 % läpiviennin halkaisijasta, mikä on parhaiden mikroläpivienten suunnitteluperiaatteiden mukaista . Tämä suhde varmistaa luotettavan kuparin adheesion ja vähentää kulmakollien tai padin irtoamisen riskiä lämpötilan vaihteluiden tai mekaanisen rasituksen aikana.

Tinapeittotilan selkeys: Nolla tinapeittotilan laajennus  suositellaan mikroläpivien ympärillä, erityisesti HDI-levyillä, jolloin vähennetään tinapeiton päällekkäisyys- tai rekisteröintivirheen riskiä, mikä voisi vaarantaa resistanssin ja tuottavuuden.

Peräkkäinen pinnoitus : Useita laminointikierroksia on kriittistä haudattujen läpivienten, pinottujen tai siirrettyjen mikroläpivienten osalta ja se lisää Z-akselin (CTE) laajenemisepäsovinnaisuuden ja jännityskeskittymän riskiä. Mitallisesti vakaita ja laserreikäytyjä esilevyjä tai ABF- (Ajinomoto Build-up Film) kalvoja suositellaan tämän hallintaan.  

Kuparitäytteiset mikrovia- vs. tyhjät mikrovia-avaukset

Parametri

Kuparitäytteinen mikrovia-aukko

Tyhjä mikrovia-aukko

Luotettavuus

Paras vaihtoehto lämpökyklyyntiin, BGA-täytetyille pad-alueille ja pienelle romahdusriskille

Sopii yksinkertaisille tai vähäkerroksisille piirilevyille

Kokoonpanosopivuus

Tinaus mikrovia-pad-alueen yli, pakkausten tasaisuus

Ei sovellu BGA-täytettyihin pad-alueisiin, romahdusriski

Käsittely

Enemmän pinnoituskierroksia, pidempi valmistusaika ja korkeammat kustannukset

Nopeampi ja edullisempi

Tyhjiön muodostumisriski

Lievennäytetty pulssipinnoituksella/lisäaineilla; vaatii tarkastusta

Vähemmän kriittinen, mutta altis tynnyrimurtumille

Kuparilla täytetyt ja suljetut mikroviaukot  ovat välttämättömiä korkean luotettavuuden piirilevyille, erityisesti kun niitä käytetään via-in-pad -ratkaisuina BGAn tai hienopiikkaisten CSP:n yhteydessä tai kun mikroviaukoita pinotaan maksimaalisen pystysuoran tiukkuuden saavuttamiseksi.

Mikroviaukkojen luotettavuuden suunnittelu: ohjeet, viat ja testaus

Mikroviaukkojen luotettavuus  on ratkaisevan tärkeää tehtävänä kriittisissä elektroniikkalaitteissa. Suunnittelun, materiaalien, valmistuksen ja tarkastuksen leikkauspiste määrittelee menestyksen. Tässä on kaikki, mitä jokaisen suunnittelijan ja valmistajan tulee tietää.

Tärkeimmät mikroviaukkojen vikaantumismekanismit

Tynnyrimurtumat: Alkavat yleensä terävistä kulmansiirroista tai siitä kohdasta, jossa aspektisuhde on liian korkea.

Kulmariissut (liitospadista kohdepadiin) : Liittyy Z-akselin laajenemiseen (CTE-eroon) liukuprosessin aikana.

Kohdepadin irtoaminen : Tapahtuu, jos pad on liian pieni tai adheesio on heikko.

Väärä sijoitus : Joko reiästä pad:iin tai kerroksesta toiseen, kriittinen pinottujen mikroviakojen tapauksessa.

Kuparityhjiöt : Huono pinnoitus, vialliset lisäaineet tai kaasun jääminen täytön aikana.

Piilotetut ("avoin") mikroviat : Lämmönvaihtopisteestä yläpuolella lasimuutos voi mahdollistaa mikroriukkojen itseparantumisen, piilottaen viat huoneenlämpötilassa suoritettavissa testeissä, mutta ne ilmenevät käytössä.

Kuusi vinkkiä kestävän mikrovia-suunnittelun tueksi

  • Valitse laserreikäyksen kanssa yhteensopiva dielektrinen materiaali: Levylasi/tasoittu lasi (esim. 1035, 1067, 1086); resiinijärjestelmät kuten Isola FR408HR ja ABF-rakennuskalvot.
  • Noudata IPC-T-50M -suhteellisuussuhdetta ja liitosalustavaatimuksia: 0,75:1 suositeltava; liitosalustan halkaisija 80 % reiän halkaisijasta.
  • Mahdollisuuksien mukaan käytä siirrettyjä mikroreiämiä pinottujen sijasta: Vähentää jännitystä sekä tyhjiöiden tai halkeamien riskiä; siirron etäisyys > <0,8 mm) pienissä mittasuhteissa.
  • Valitse sopiva IPC-2226 -rakennetta: Tyyppi I: sokeat + yhdessä. Tyyppi II: sokeat, haudatut, yhdessä. Tyyppi III: useita rakennuskerroksia + pinottuja/siirrettyjä.
  • Kuumapinnoitteen edistäminen: Tavoite ilman varaa (0 mil).
  • Säilytä paneelitasoiset D-voucher -sijoittelut/reititykset: Tarvitaan valmistuksen jälkeiseen tarkastukseen.

Kestävä muotoilu sisältää näkökulman 'tarkasta samalla kun luot' – luotettavat mikroreiämit alkavat oikeasta tuoterakenteesta ja päättyvät jäljitettävään D-kupongintarkastukseen." – HDI:n korkealaatuisten piirilevyjen johtaja, Global Circuits.

Mikroreiämintarkastusmenetelmät (IPC-TM-650)

Testi/parametri

Standardi

Tarkoitus

Nelijohdinresistanssin seuranta koko reflow-prosessin ajan

IPC-TM-650 2.6.27

 Esittää resistanssimuutoksia 5 % koko vaihtoasetuksen ajan

Lämpöshokki (–55 ° °C – +210 ° C)

 IPC-TM-650 2.6.7.2, HATS

Tunnistaa piiloviat/aukeavat mikroviaukot sekä putkimaisten tai kulmien halkeamat

D-kupongin suunnittelu

IPC-2221 Liite B

Jäljitettävyys ja pahimman tapauksen stressin ja ahdistuksen simulointi

Visuaalinen/mikroetch

Valmistuksen aikana, valmistuksen jälkeen

Takuu kuparitäytöstä, tilojen puutteesta ja padien vakauden varmistamisesta

Mikrovia-PCB:hen liittyvät haitat ja edut.

Merkittävät edut.

Ei vertaaan saavutettava miniatyrisointi: Mahdollistaa monikerroksiset HDI-pinnoitteet huomattavasti enemmän I/O:ta pienissä mittasuhteissa.

Parantunut signaalintarkkuus: Laserreikätyt mikroviat vähentävät tukipylväitä ja sivuvaikutuksia, mikä on ratkaisevan tärkeää korkean nopeuden ja alhaisen häviön reititykselle (DDR, RF, SerDes).

Lämmönhallinta: Luotettavat pystysuorat lämmönkuljetuspolut; tärkeää lämpöä tiukasti kertyvissä ratkaisuissa (virta, CPU, FPGA).

Asettelun monipuolisuus: Tukee pinnoitettuja, vinottuja, puuttuvia viakoja ja monimutkaisia BGA-suorituksia.

Kokoonpanoystävällinen (täytetyillä/katsottuilla viakoilla): Kunnollinen juottaminen pienipitch-BGA-/CSP-kytkennöille hyödyntäen viakoja padin sisällä.

Salatut negatiiviset puolet

Hinta: Laserprosessointi, kuparitäyte/katto, peräkkäiset laminointitoimet ja testauskierrokset kertyvät. Tuotannon monimutkaisuus: Useita laminointitoimia, D-kupongin ohjaus, tiukat testausmenettelyt. Paluuhäviön vaara: Ohut kupari, vinossa olevat viakot, paljastumattomat ongelmat, jos prosessin valvonta on heikkoa. Lämpömekaaninen luotettavuus: Enemmän rajapintoja = enemmän vaarapaikkoja (CTE-eroihin perustuvat halkeamat).

Esimerkkikäytännöt: Missä mikroviakot mahdollistavat seuraavan sukupolven rakenteet

Tapaus 1: Matkapuhelimien ja tablet-tietokoneiden piirit

Ongelma: Korkean pinnan lukumäärän SoC-pakkausten (esim. 0.4 mm pitch BGA) ohjelmointi edellyttäisi suurta piirilevyn pinta-alaa tavallisilla läpiviakoilla; ei mahdollista nykyaikaisten ohuitten puhelimien kanssa.

Ratkaisu: Mikroviakot HDI-piirilevyissä  (Tyypin II/III kerrosrakenteet, joissa mikroviaut ovat pääasiassa täytettyjä/kattoja ja siirrettyjä) mahdollistivat BGA-piiritasojen suoran piilottamisen – parantamalla sähköistä tehokkuutta, vähentämällä EMI:tä ja mahdollistaen monitoimiset piirilevyt, joiden paksuus on alle 1 mm.

Tilanne 2: Autoteollisuuden ECU (elektroninen ohjauslaite).

Tarve: Korkea luotettavuus ankaroissa olosuhteissa: -40 ° C–125 ° C.

Vaihtoehto:

Täytetyt ja kattojat mikroviaut HDI-rakenteessa (tyyppi III) yllättävän kaksinkertaisilla pinnoitettuina läpivioilla.

Laaja D-kupongin ja lämpöshokkikoe (IPC-TM-650:n mukaisesti).

Lopputulos:  alle 0,5 %:n alueellinen hylkäysaste; kestävä ankaran lämpöpyörityksen ja resonanssin aikana.

Tilanne 3: Nopea verkkolaitteisto.

HISTORIA: Hienopihtoiset BGA-FPGA:t ja korkean nopeuden SerDes:t.

Salainen etu:

Vaihtelevat mikroviaukot, täytetyt/kapseloidut via-in-pad -tekniikalla; mahdollistavat yli 30 Gbps:n luotettavat silmädiagrammit vähimmäisellä takaisinheijastuksella (VSWR < 1.2:1).

Parantunut reititysmonipuolisuus, alhaisempi ristiheräys ja huomattavasti parempi lämmön hajaantuminen.

HDI- ja mikrovia-piirilevyrakenteiden esimerkit.

Ajattele, kuinka HDI-rakenteet ja mikrovia-arkkitehtuurit mahdollistavat seuraavan sukupolven piirilevyjen muodot, ja tarkastele näitä hyödyllisiä kerrosasetuksia:

Rakenteen esimerkki

Kerrosten lukumäärä

Laminointivaiheet

Sisällytetyt via-tyypit

Käyttötapaus

HDI-tyyppi I

4–6

Yksi rakennuskerros kummallakin puolella

1-vaiheinen sokea mikrorei’itetys + läpikuoraukset

Tabletit, kannettavat tietokoneet

HDI-tyyppi II

6–8

Kerrostus, plus piilotettu ydin

Sokeat, piilotetut (laser/mekaaniset), käyttäen– reikiä

Lääketieteelliset laitteet, kaupallinen IoT

HDI-tyyppi III

8–12+

Moninkertainen kertyminen ja laminoimiskierrokset

Sijoiteltuja, pinottuja, sokeita, piilotettuja ja ohitusmikroreikiä

Älypuhelimet, reitittimet, auton ECU:t

Usein kysytyt kysymykset

Alla on joitakin yleisimmin kysyttyjä kysymyksiä mikrovia- ja HDI-piirilevyjen luotettavuudesta:

K: Mitä aiheuttaa yleisimmät mikrovia-viat juottotulppauksessa?  

V: Yleisimmät syyt ovat Z-akselin laajeneminen (CTE-epäyhtälö), heikko liitos kiinnitys-/kohdepadien välillä sekä kuparipinta-ala tai riittämätön täyttö. Pinoamalla tehtyjä mikrovioita uhkaa erityisesti liian suuri aspektisuhteellisuus tai riittämätön täyttö.

K: Parantavatko tiukat ja suljetut mikroviat luotettavuutta?  

V: Kyllä. Täytetyt ja suljetut mikroviat ovat välttämättömiä via-in-pad -rakenteissa, tiukentuneissa asennuksissa ja BGA:n poistumisissa. Ne estävät tinan imeytymisen, padin romahtamisen ja kestävät lämpökyklyn aiheuttamat halkeamat.

K: Mikä on sopiva aspektisuhteellisuus mikrovioille HDI-  Piirilevyissä?  

V: Nouda IPC-2226- ja IPC-T-50M-standardeja: 0,75:1 parhaan luotettavuuden saavuttamiseksi, 1:1 vain 6 milin mikrovioille. Suuremmat aspektisuhteet lisäävät tyhjiöiden ja jännityksen sekä jännityskeskittymän riskiä.

K: Kuinka mikrovia-luotettavuutta arvioidaan yksinkertaisesti?

V: Käytä D-kupongin resistanssin seurantaa koko simuloidun reflow-prosessin ajan (IPC-TM-650 2.6.27), lämpöshokkia (–55 ° °C – +210 ° °C, IPC-TM-650 2.6.7.2), mikro-osion analyysiä tai HATS-testiä (todella kiihdytetty lämpöshokki).

K: Kuinka mikrovia-kerrosten suunnittelua koskevat ohjeet vaikuttavat kestävään tehokkuuteen erityisesti?  

V: Vaihtelevat kerrokset jakavat lämmön ja jännitteen huomattavasti paremmin; pinottuja viaja tulee aina täyttää ja sulkea. Etäisyydet sekä pad-/via-osuudet ovat tärkeitä, jotta estetään käyttöliittymän hajoaminen tai piiloviat.

K: Mikä ovat IPC:n vaatimukset mikrovia-piirilevyille?

V: Pääasiassa IPC-2226 (HDI-kerroksien rakenne/viatyyppi), IPC-2221 (kupongit/testaus), IPC-T-50M (määritelmät), IPC-TM-650 2.6.27 ja 2.6.7.2 (testaus/lämpöshokki).

K: Soveltuvatko mikroviat teho- ja lämpöhallintaan?  

V: Kyllä, kuparilla täytetyt mikroviat käytetään tyypillisesti pystysuuntainen lämpövia QFN-, BGA- ja teholaitteiden alla lämmön hajottamisen tehostamiseksi.

Hanki ilmainen tarjous

Edustajamme ottaa sinuun pian yhteyttä.
Sähköposti
Nimi
Yrityksen nimi
Viesti
0/1000