เมนู
บล็อก

กลยุทธ์ HDI via: ซ้อน เหลื่อม และเติม

PCB สองแผ่นที่มีการซ้อนชั้นเดียวกันอาจต่างกันถึงสองรอบการอัดลามิเนต เพียงเพราะวิธีจัดเรียง microvia

ทีมวิศวกรรม Hitech Circuits

เซินเจิ้น จีน · การผลิตและประกอบ PCB

2 นาทีในการอ่าน

เผยแพร่:

อัปเดตล่าสุด:

การตรวจทานทางเทคนิค: ตัวเลขในกระบวนการได้รับการตรวจสอบกับเอกสารขีดความสามารถที่เผยแพร่ของเรา

สิ่งที่คุณควรรู้เกี่ยวกับแผงวงจรพิมพ์ที่มีการเชื่อมต่อความหนาแน่นสูง (High Density Interconnect PCB)

สี่ประเภทของ vias ในตารางเจาะเดียว

แผ่นวงจร HDI สามารถรองรับรูทะลุ vias แบบปิด vias แบบฝัง และ microvias พร้อมกันได้ ตารางเจาะต้องอธิบายแต่ละประเภท เนื่องจากผู้ผลิตกำหนดราคาแตกต่างกัน และโรงงานประกอบจำเป็นต้องทราบว่าแผ่นรองใดถูกเติมเต็มแล้ว

  • รูทะลุ — เจาะด้วยกลไก ขนาดขั้นต่ำ 0.15 มม. อัตราส่วน 15:1 เชื่อมต่อทุกชั้น
  • Microvias — เจาะด้วยเลเซอร์ที่ 0.1 มม. เชื่อมต่อเฉพาะชั้นที่อยู่ติดกันเท่านั้น
  • Vias แบบปิดและแบบฝัง — สร้างโดยการเคลือบแบบต่อเนื่อง vias แบบปิดจะไปถึงชั้นนอกสุด vias แบบฝังจะอยู่ด้านใน
  • Via-in-pad — microvia ที่วางอยู่ภายในแผ่นรองของชิ้นส่วนและเติมเต็มเพื่อให้สามารถพิมพ์แผ่นรองได้

แบบเรียงซ้อนหรือแบบสลับ

microvia แบบสลับจะอยู่ติดกับ microvia ด้านล่าง การเชื่อมต่อแบบวางแนวราบผ่านโครงสร้างนั้นใช้พื้นที่ในการเดินสายมากขึ้น แต่ช่วยหลีกเลี่ยงการวาง vias ซ้อนกันโดยตรง เป็นวิธีที่ประหยัดกว่าและตรวจสอบได้ง่ายกว่า

ไมโครเวียแบบซ้อนกันจะวางลงบน vias ด้านล่างโดยตรง ดังนั้นการเชื่อมต่อแนวตั้งเพียงครั้งเดียวจะข้ามหลายชั้นในพื้นที่ของแผ่นรองเพียงแผ่นเดียว นั่นหมายความว่า vias ด้านล่างจะต้องเติมทองแดงและปรับให้เรียบ เพราะแผ่นลามิเนตถัดไปจะต้องยึดติดกับพื้นผิวเรียบ โครงสร้างแบบซ้อนกันช่วยประหยัดพื้นที่และมีต้นทุนสูงกว่า นอกจากนี้ยังทำให้ภาระความร้อนและแรงทางกลกระจุกตัวอยู่ในคอลัมน์เดียว ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมคุณภาพการเติมจึงต้องได้รับการตรวจสอบแทนที่จะสันนิษฐานเอาเอง

การเติมและการปิดฝา

Via-in-pad เปลี่ยนการเติมให้เป็นข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์ เพสต์ที่พิมพ์ทับ vias ที่ไม่ได้เติมจะไหลลงไปในกระบอก เพสต์ที่พิมพ์ทับ vias ที่เติมบางส่วนจะทำให้เกิดช่องว่างใต้ข้อต่อ ดังนั้นการเติมจึงถูกกำหนดด้วยขั้นตอนการปรับให้เรียบและตรวจสอบด้วย X-ray ในระหว่างการประกอบ

หลักการเดียวกันนี้ใช้กับ vias ใดๆ ที่จะมีข้อต่อแบบ reflowed อยู่ด้านบน รวมถึง vias ระบายความร้อนใต้ชุดจ่ายไฟด้วย

สิ่งที่ต้องใส่ในตารางการเจาะ

สำหรับ vias ทุกตัว: ประเภท, เส้นผ่านศูนย์กลางสำเร็จรูป, ความลึก, ชั้นที่เชื่อมต่อ และว่ามีการเติมและปิดหรือไม่ เพิ่มความตั้งใจในการเรียงซ้อน, เป้าหมายความต้านทาน และจำนวนชั้น ตารางนี้เป็นตัวตัดสินว่าโครงสร้างจะเป็น 1+N+1 หรือ 2+N+2 และเป็นความแตกต่างระหว่างใบเสนอราคาและการคาดเดา

รายละเอียดการเรียงซ้อนที่มีอยู่แล้วอยู่ใน หน้าผลิตภัณฑ์ HDI กระบวนการนี้ครอบคลุมช่วงต่างๆ ดังนี้ หน้าความสามารถ และการแลกเปลี่ยนระหว่างจำนวนชั้นใน หมายเหตุการเรียงซ้อนของ HDI.

ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิค

ไมโครเวียชนิด
เรียงซ้อนกัน สลับซับซ้อน บรรจุด้วยทองแดง
ไมโครเวียเลเซอร์ขั้นต่ำ
0.1 มม.
รูเชิงกลขั้นต่ำ
0.15 มม.
อัตราส่วนภาพของรูทะลุ
15:1
การเรียงซ้อน
1+N+1 · 2+N+2 · 1+1+N+1+1 · 3+N+3 · ELIC

คำถามที่พบบ่อย

  • ไมโครเวียแบบเรียงซ้อนและแบบสลับฟันปลาแตกต่างกันอย่างไร?

    ไมโครเวียแบบสลับตำแหน่งจะวางอยู่บนแผ่นรองที่เยื้องจากไมโครเวียด้านล่าง ทำให้การเชื่อมต่อวิ่งไปด้านข้างผ่านชั้นต่างๆ ส่วนไมโครเวียแบบซ้อนกันจะวางอยู่บนไมโครเวียด้านล่างโดยตรง ซึ่งจะช่วยประหยัดพื้นที่ในการเดินสายได้มากขึ้น แต่จำเป็นต้องเติมและปรับระนาบไมโครเวียด้านล่างก่อนที่จะวางแผ่นลามิเนตถัดไป โครงสร้างแบบซ้อนกันมีความหนาแน่นกว่าและมีราคาแพงกว่า ส่วนโครงสร้างแบบสลับตำแหน่งมีราคาถูกกว่าและต้องการพื้นที่มากกว่า

  • เมื่อใดจึงจำเป็นต้องใช้ via-in-pad?

    ในคอนเนคเตอร์แบบ BGA ที่มีระยะห่างระหว่างขาแคบ, CSP หรือคอนเนคเตอร์ที่มีความหนาแน่นสูง ซึ่งรูเชื่อมต่อที่อยู่ติดกับแผ่นรองไม่สามารถหลุดออกไปได้ รูเชื่อมต่อจะถูกเติมและปิดด้วยวัสดุอุดเพื่อให้แผ่นรองยังคงเรียบสำหรับการพิมพ์วางยา ซึ่งหมายความว่ากระบวนการเติมวัสดุอุด – ไม่ใช่การเจาะ – เป็นตัวกำหนดคุณภาพ และช่องว่างในวัสดุอุดจะปรากฏเป็นช่องว่างในรอยต่อเมื่อตรวจสอบด้วยรังสีเอ็กซ์

  • ไมโครเวียมีข้อจำกัดด้านอัตราส่วนความกว้างต่อความยาวหรือไม่?

    ใช่ และมันแน่นกว่ารูทะลุมาก ไมโครเวียที่ทำด้วยเลเซอร์นั้นมีข้อจำกัดด้านความลึกอยู่ที่ประมาณเส้นผ่านศูนย์กลางของมันเอง ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมโครงสร้าง HDI จึงเชื่อมต่อชั้นที่อยู่ติดกันแทนที่จะข้ามหลายชั้น รูทะลุช่วยรักษาสัดส่วนที่กว้างกว่า 15:1 ไว้ที่ค่าต่ำสุดทางกล 0.15 มม.

แชร์บทความนี้

← บล็อก

บทความวิศวกรรมที่เกี่ยวข้อง

ขอใบเสนอราคาสำหรับโครงการ PCB ของคุณ

ตรวจสอบทางวิศวกรรมและใบเสนอราคาโดยไม่มีค่าใช้จ่าย สำหรับการผลิต PCB การประกอบ การจัดหาชิ้นส่วน และการประกอบผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป