Производство HDI печатных плат | Микропереходы 50–75 мкм, Any-Layer, VIPPO | IATF 16949
Высокоплотные (HDI) печатные платы с лазерными микропереходами 50–75 мкм (пятьдесят–семьдесят пять микрометров), архитектурами от 1+N+1 до any-layer, заполненными медью переходы в площадках (VIPPO) и низкопотеристыми слоями для скоростей 10–56 Гбит/с (десять–пятьдесят шесть гигабит в секунду). Контроль импеданса ±5% (плюс/минус пять процентов) с проверкой TDR. Возможно срочное изготовление за 7 дней (семь дней).
Выбор технологии HDI и инжиниринг стоимости
Архитектура слоев для баланса плотности и производительностиИспользование HDI начинается, когда шаг BGA становится меньше 0,8 мм (ноль целых восемь десятых миллиметра) или количество слоев превышает экономически выгодные пределы. Мы оцениваем три ключевых аспекта: высоту стека микропереходов (обычно ограничивается двумя слоями для надежности), циклы последовательного ламинирования (1+N+1 против 2+N+2 с точки зрения затрат и выгод) и переходы материалов, когда рабочие частоты превышают 5–8 ГГц (пять-восемь гигагерц). Благодаря систематической оптимизации структуры общая толщина обычно уменьшается на 25–40% (двадцать пять-сорок процентов) при сохранении надежности класса IPC-6012 Class 3.
Лазерные микропереходы диаметром 50–75 мкм (пятьдесят-семьдесят пять микрометров) с соотношением сторон ≤1:1 (меньше или равно один к одному) позволяют использовать переходы в площадке, сокращая паразитную индуктивность на ~40–60% (примерно сорок-шестьдесят процентов) по сравнению с традиционной разводкой. Для дифференциальных пар >10–12 Гбит/с (больше десяти-двенадцати гигабит в секунду) более короткие соединения сохраняют запас по времени и уменьшают перекос сигнала. Подробнее о проектировании переходов и тестировании см. в нашем руководстве по контролю импеданса и исследованию надежности микропереходов.
Критический риск: Чрезмерное наслоение микропереходов, плохое заполнение смолой или несбалансированное ламинирование могут привести к образованию пустот, трещинам в стенках и формированию проводящих анодных нитей (CAF) при тепловом воздействии. Сверление с превышением или высокие соотношения сторон также увеличивают риск отказа на границе перехода и площадки.
Наше решение: Мы строго соблюдаем стандарты надежности микропереходов IPC-6016 и IPC-6012 Class 3. Каждая структура моделируется на предмет расширения по оси Z, заполняется и выравнивается с использованием вакуумного меднения. Анализ поперечных сечений и тестирование на механические нагрузки (IST) подтверждают целостность стекированных переходов и CPK покрытия ≥ 1,33 (больше или равно одной целой тридцати трем сотым). Для сверхплотных конструкций гибридные слои сочетают многослойные платы и платы backplane для баланса разводки и распределения питания.
- Диаметр микропереходов: 50–75 мкм (пятьдесят-семьдесят пять микрометров), соотношение сторон ≤1:1 (меньше или равно один к одному)
- Последовательное ламинирование: 1+N+1 в любых конфигурациях слоев
- VIPPO с глубиной углубления <10% (меньше десяти процентов) от толщины площадки
- Контроль перекоса дифференциальных пар до ±5 пс (плюс-минус пять пикосекунд) в оптимизированных схемах
- Гибридные слои с низким Df 0.005–0.012 (ноль целых пять тысячных-ноль целых двенадцать тысячных) на критических слоях
- Контроль коробления ≤0.7% (меньше или равно ноль целых семь десятых процента) для крупных BGA
🚀 Запрос быстрого предложения
📋 Получить полные возможности
Контроль и валидация процесса последовательного наращивания
Точность регистрации через многоэтапную проверку совмещенияМногоцикловое наращивание поддерживает совмещение слоев в пределах ±25–50 мкм (плюс/минус двадцать пять до пятидесяти микрометров). УФ-YAG на длине волны 355 нм (триста пятьдесят пять нанометров) обеспечивает стабильное абляционное воздействие на FR-4 с высоким Tg (170–180 °C — сто семьдесят до ста восьмидесяти градусов Цельсия) и низкопотерьных системах. Плотность энергии регулируется в соответствии с Dk/Df для предотвращения карбонизации и сохранения чистых боковых стенок для металлизации.
Заполнение медью выбирается по надежности: электролитическая медь для автомобильных тепловых профилей (−40 °C↔+125 °C — минус сорок до плюс сто двадцать пять) и проводящая паста для экономически оптимизированных потребительских сборок. Предпроизводственная CAM-инженерия применяет метод конечных элементов (FEA) для прогнозирования напряжений КТР в области микроотверстий. Размерная стабильность проверяется оптически в пяти точках на панель в соответствии с IPC-2226 Уровень C.
- CO₂ и УФ-лазеры с точностью луча ±10 мкм (плюс/минус десять микрометров)
- Равномерность безэлектродного подслоя ±10% (плюс/минус десять процентов)
- Проверка совмещения слоистых переходных отверстий с помощью рентгена с разрешением 5 мкм (пять микрометров)
- IST по IPC-TM-650 2.6.26 (тест на межсоединительные напряжения) сертифицирован
Возможности и параметры HDI печатных плат
Оптимизированные технологические окна для баланса надежности и стоимости
| Parameter | Standard Capability | Advanced Capability | Standard |
|---|---|---|---|
Layer Count | 4–30 слоев (от четырех до тридцати) | До 60+ слоев (до шестидесяти и более, any-layer) | IPC-2226 |
Base Materials | High-Tg FR-4, материалы с низкими Dk/Df | Megtron 6/7, Isola I-Speed, Rogers RO4000 | IPC-4101 |
Board Thickness | 0.4–3.2 мм (от нуля целых четыре десятых до трех целых две десятых) | 0.2–6.0 мм (от нуля целых две десятых до шести целых нуль десятых) | IPC-A-600 |
Min Trace/Space | 75/75 мкм (3/3 mil; семьдесят пять на семьдесят пять микрометров) | 50/50 мкм (2/2 mil; пятьдесят на пятьдесят микрометров) | IPC-2221 |
Min Hole Size (Laser) | 0.10 мм (4 mil; нуль целых десять сотых миллиметра) | 0.05 мм (2 mil; нуль целых пять сотых миллиметра) | IPC-2226 |
Via Technology | Слепые/скрытые, микропереходы (1+N+1, 2+N+2) | Сложенные/ступенчатые, VIPPO, Any-Layer | IPC-6012 |
Aspect Ratio (Microvia) | 0.8:1 (нуль целых восемь десятых к одному) | 1:1 (один к одному) | IPC-2226 |
Max Panel Size | 500 × 400 мм (пятьсот на четыреста миллиметров) | 600 × 500 мм (шестьсот на пятьсот миллиметров) | Manufacturing capability |
Impedance Control | ±10% (плюс/минус десять процентов) | ±5% (плюс/минус пять процентов) с TDR | IPC-2141 |
Surface Finish | HASL, ENIG, OSP, Иммерсионное серебро | ENEPIG, Мягкое/твердое золото, Селективный OSP | IPC-4552/4556 |
Quality Testing | E-тест, AOI, рентген | 4-проводной Кельвин, Поперечное сечение, IST, HAST | IPC-9252 |
Certifications | ISO 9001, UL, RoHS | IATF 16949, ISO 13485, AS9100, MIL-PRF-31032 | Industry standards |
Lead Time | 7–15 дней (от семи до пятнадцати дней) | 24-часовой (двадцать четыре часа) прототипный быстрый оборот | Production schedule |
Готовы начать ваш PCB проект?
Независимо от того, нужен ли вам простой прототип или сложный производственный запуск, наши передовые производственные возможности обеспечивают превосходное качество и надежность. Получите вашу расценку в течение 30 минут.
Архитектура слоев и интеграция материальных систем
Переход от 1+N+1 к 2+N+2 обычно происходит, когда шаг BGA 0,8 мм (ноль целых восемь десятых миллиметра) превышает 400–600 выводов. Мы моделируем резонанс виа-остатков около 0,25λ (одна четвертая длины волны) на частоте 10 ГГц (десять гигагерц) и перемещаем критические цепи на слепые/обратно просверленные пути. Низкопотериные переходы (Df 0,009–0,012) оправданы, когда бюджет вносимых потерь падает ниже ~0,8–1,0 дБ/дюйм (примерно ноль целых восемь десятых до одной децибелы на дюйм). См. производство HDI и оптимизацию слепых переходов.
Надежность многослойных микропереходов зависит от равномерности меди при последовательном нанесении покрытия. Мы стремимся к ≥18–20 мкм (больше или равно восемнадцати-двадцати микрометрам) в цилиндре, что подтверждается поперечным сечением. Разнесенные стопки улучшают срок службы при тепловых циклах на 20–30% (двадцать-тридцать процентов), но требуют больше площади. Коэффициент теплового расширения заполнения VIPPO настраивается (≈45–55 ppm/°C — примерно сорок пять-пятьдесят пять частей на миллион на градус Цельсия) для ограничения напряжения в паяных соединениях; медное заполнение выбирается, когда рассеивание тепла на переход превышает ~2 Вт (около двух ватт).
Оптимизация последовательности наращивания и технологические окна
Подготовка сердечника направлена на усадку <0,05% (менее нуля целых пяти сотых процента). Каждый цикл SBU: ламинация 175–190 °C (сто семьдесят пять-сто девяносто градусов Цельсия), формирование лазерных переходов с боковыми стенками 70–80° (семьдесят-восемьдесят градусов), затем химическое + электролитическое нанесение меди. Удаление смолы использует перманганат, настроенный для минимизации рецессии диэлектрика при полном удалении смолы. Процесс Cpk для кольцевого зазора и расстояния между переходами поддерживается ≥1,33 (больше или равно одной целой тридцати трем сотым). Импульсно-обратное нанесение достигает мощности броска >80% (больше восьмидесяти процентов). Подробности в нашем руководстве по HDI.
Контроль качества после ламинации включает AOI до 10 мкм (десять микрометров), рентгеновскую томографию для сужения микропереходов и электрические испытания (летающие щупы/фикстуры). 4-проводной Кельвин проверяет сопротивление с точностью ±1 мОм (плюс/минус один миллиом) для обнаружения маргинальных соединений.
Высокоскоростные характеристики благодаря контролируемому импедансу
Уменьшенные остатки переходов и плотная связь плоскостей улучшают возвратные потери. Для дифференциальных пар >10 Гбит/с (больше десяти гигабит в секунду) мы используем слепые/обратно просверленные архитектуры для устранения резонансных остатков. Выбор материала переходит на сверхнизкопотериные (Df 0,005–0,007), когда произведение дБ/дюйм-ГГц приближается к пределам. Наше моделирование импеданса использует 3D EM для массивов переходов и переходных участков, достигая производственного допуска ±5% (плюс/минус пять процентов) с корреляцией по контрольным образцам. Низкопрофильная медь (Rz <2 мкм — менее двух микрометров) снижает потери в проводнике на 15–20% (пятнадцать-двадцать процентов). Тонкие диэлектрики наращивания (50–75 мкм) обеспечивают индуктивность петли PDN менее 100 pH (сто пикогенри).
Проверка надежности: термические, влажностные испытания и IST
Термоциклирование от −40 °C до +125 °C (минус сорок до плюс сто двадцать пять) с выдержкой 15 минут нацелено на ≥1000 (больше или равно одной тысячи) циклов без изменения сопротивления >10% (больше десяти процентов). IST вызывает джоулев нагрев для обнаружения начальных отказов (>500 циклов при 150 °C — сто пятьдесят градусов Цельсия). HAST 130 °C/85% RH (сто тридцать градусов Цельсия/восемьдесят пять процентов относительной влажности) в течение 96 ч (девяносто шесть часов) подтверждает устойчивость к влаге.
СЭМ-анализ поперечных сечений проверяет структуру меди, адгезию и пустоты; соответствие IPC-A-600 Class 3 включает ≥5 мкм (больше или равно пяти микрометрам) гальванического покрытия и отсутствие трещин в коленях. Ионная чистота ≤1,56 мкг/см² эквивалента NaCl (меньше или равно одной целой пятидесяти шести сотым микрограмма на квадратный сантиметр). Испытания CAF при 65 °C/88% RH (шестьдесят пять градусов Цельсия/восемьдесят восемь процентов относительной влажности) с напряжением 100 VDC (сто вольт постоянного тока) в течение ≥500 ч (больше или равно пятистам часам).
Стратегии HDI для конкретных применений
Автомобильные ADAS: 2+N+2 с выборочными слоями RF с низкими потерями, вносимые потери <0,3 дБ/дюйм (меньше нуля целых трех десятых децибел на дюйм) на 77 ГГц (семьдесят семь гигагерц), термопроводящие отверстия с медным заполнением обеспечивают θJB <2 °C/Вт (меньше двух градусов Цельсия на ватт).
Медицина: миниатюризация любого слоя с документацией ISO 13485.
Датаком/5G: 25–56 Гбит/с (двадцать пять до пятидесяти шести гигабит в секунду) SERDES; см. 5G PCB technology.
Потребительские: выборочное HDI только там, где требуется плотность, сокращая затраты на 15–25% (пятнадцать до двадцати пяти процентов).
Инженерные гарантии и сертификации
Опыт: проверенные в производстве программы от 1+N+1 до любого слоя с зонно-контролируемым ламинированием и регистрацией LDI.
Экспертиза: TDR/VNA для моделей переходных отверстий; SPC на гальваническое покрытие и регистрацию сверления; целевые значения Cpk ≥1,33 (больше или равно одной целой тридцати трем сотым).
Авторитетность: IPC Class 3, IATF 16949, ISO 13485, AS9100; аудиты и документация от начала до конца.
Надежность: MES отслеживает коды партий и сериализацию до данных встроенного тестирования; отчеты IST/HAST доступны для квалификации.
- Контроль процессов: толщина покрытия, давление/температура ламинирования, энергия лазера
- Прослеживаемость: сериализация единиц, отслеживание партий компонентов, цифровой маршрутный лист
- Проверка: IST, HAST, анализ микросечений, контрольные образцы импеданса
Часто задаваемые вопросы
Как выбрать между 1+N+1 и 2+N+2 HDI?
Что ограничивает надежность стековых микропереходов и как это устранить?
Когда следует переходить на материалы с низкими или сверхнизкими потерями?
Какие факторы больше всего влияют на цену HDI?
Можно ли проверить импеданс с жесткими допусками на HDI?
Испытайте превосходство передового производства PCB
От простых прототипов до сложных производственных запусков, наша фабрика мирового класса обеспечивает превосходное качество, быстрый оборот и конкурентоспособные цены. Присоединяйтесь к тысячам довольных клиентов, доверяющих нам свои потребности в производстве PCB.