logo
Nowości
Do domu > Nowości > Informacje o firmie Jak zidentyfikować i naprawić problemy z projektem i produkcją płytek HDI
Wydarzenia
Skontaktuj się z nami

Jak zidentyfikować i naprawić problemy z projektem i produkcją płytek HDI

2025-09-17

Najnowsze wiadomości o Jak zidentyfikować i naprawić problemy z projektem i produkcją płytek HDI

PCB o wysokiej gęstości (HDI) są kręgosłupem nowoczesnej elektroniki-zasilanie wszystkiego, od smartfonów 5G po urządzenia do obrazowania medycznego-dzięki ich zdolności do pakowania większej liczby komponentów w mniejsze przestrzenie przy użyciu mikrowania, niewidomych/zakopanych przelotnych i śladów. Jednak różnica między aspiracjami projektowymi HDI a możliwościami produkcyjnymi często prowadzi do kosztownych błędów: brakujących terminów, wadliwych płyt i zmarnowanych materiałów. Badania pokazują, że 70% problemów związanych z produkcją HDI PCB wynika z niewspółosiowości między projektowaniem a produkcją - ale te problemy można uniknąć dzięki wczesnej współpracy, ścisłej regułach projektowania i proaktywnej identyfikacji problemów. Ten przewodnik rozkłada się, jak wypełnić podział produkcji projektowania, wykryć krytyczne problemy przed eskalacją i wdrożenie rozwiązań w celu zapewnienia niezawodnych, wysokowydajnych PCB HDI.


Kluczowe wyniki
1. Zakładaj się z producentami wcześnie (przed sfinalizowaniem układów) w celu dostosowania wyborów projektowych z możliwościami produkcyjnymi - obniża koszty przeprojektowania nawet o 40%.
2. ENFORCE Surowe zasady projektowania HDI (szerokość śledzenia, rozmiar, współczynnik kształtu) i uruchom iteracyjny projekt dla produkcji (DFM) sprawdzają, aby wykonywać problemy na każdym etapie.
3. Dokładnie ocenia pliki Gerber w celu ustalenia niedopasowania, brakujących danych lub błędów formatowych - są odpowiedzialne za 30% opóźnień w produkcji HDI.
4. Udostępnianie zaawansowanych narzędzi (analiza AI, symulacja 3D) i najlepsze praktyki Microvia w celu optymalizacji integralności sygnału i zmniejszenia wad.
5. Użyj pętli prototypowania i sprzężenia zwrotnego (między zespołami projektowymi i produkcyjnymi) w celu potwierdzenia projektów i rozwiązywania problemów przed masową produkcją.


Konflikt między projektowaniem HDI a produkcją
PCB HDI wymaga precyzji: ślady tak cienkie jak 50 mikrofonów, mikropęknięcia tak małe jak 6 mil, i sekwencyjne procesy laminowania, które wymagają ścisłych tolerancji. Gdy zespoły projektowe priorytetowo traktują funkcjonalność lub miniaturyzację bez uwzględnienia limitów produkcyjnych, powstają konflikty - prowadzące do wąskich gardeł i wadliwych płyt.

Przyczyny konfliktu
Podział między projektowaniem a produkcją często wynika z możliwych do uniknięcia błędów, w tym:

1. Niedopasowania dokumentacji
A. Rysunki do zabezpieczenia i pliki Gerber, które nie wyrównują (np. Różne grubości puty lub kolory maski lutu) zmuszają producentów do zatrzymania produkcji w celu wyjaśnienia.
B.NC Pliki wiercenia, które są sprzeczne z mechanicznymi wykresami wiertarkami, powodują zamieszanie w stosunku do rozmiarów otworów, spowalniając wiercenie i zwiększając ryzyko niewspółosionych przelotków.
C. Zakładane lub przestarzałe notatki do produkcji (np. Określenie niepotrzebnego poprzez wypełnienie) Dodaj niepotrzebne kroki i koszty.


2. Wejście materiału lub specyfikacji
A.mislabeling Miedź (np. Mieszanie uncji i MILS) prowadzi do wad posłania - mało miedzi powoduje utratę sygnału, podczas gdy zbyt dużo przekracza granice grubości produkcji.
B. Materiały wychodzące, które nie spełniają standardów IPC (np. Materiały dielektryczne niezgodne z wstrząsem termicznym) zmniejszają niezawodność planszy i zwiększają wskaźniki awarii.


3. Uwzględnianie możliwości produkcyjnych
Cechy wyznaczające, które przekraczają limity sprzętu producenta: na przykład, określając 4-milowe mikrofii, gdy wiertło laserowe fabryki może obsłużyć tylko 6-milionowe otwory.
B. Breaks podstawowe reguły HDI (np. Współczynniki kształtu> 1: 1 dla mikrowania, odstępy śladowe <3 miliona) uniemożliwia poszycie i trawienie, prowadząc do szortów lub obwodów otwartych.


4. Złożoność procesu
PCB A.HDI opierają się na wyspecjalizowanych procesach, takich jak obrazowanie laserowe (LDI) i trawienie w osoczu. Projekty, które nie uwzględniają tych kroków (np. Niewystarczające prześwit dla wyrównania LDI) powodują słabą definicję funkcji.
B. SEDENTALNE LAMINACJA (Budowanie warstw pojedynczo) wymaga precyzyjnego wyrównania warstwy - obciążenie z niezarejestrowanymi warstwami powodują niewspółosiowość i przez niepowodzenie.


Wskazówka: Przed rozpoczęciem projektu HDI umów się na spotkanie z producentem. Udostępnij swój początkowy stackup, za pośrednictwem planu i listy komponentów - zaplanują luki w zakresie możliwości (np. „Nie możemy zrobić mikrowiali o wartości 0,75: 1”), oszczędzając cię przed kosztownymi przeprojektami.


Wpływ na produkcję
Niesprzedane konflikty budujące projektowanie wykoleje produkcję w sposób namacalny, wpływając na koszty, jakość i harmonogram:

Uderzenie Opis
Opóźnienia Kontrola trwa 2–3x dłużej, aby rozwiązać niedopasowania dokumentacji; Przeprojektowania dodają 1–2 tygodnie do produkcji.
Wyższe wskaźniki wad Wspólne wady obejmują pękanie (ze słabego współczynnika kształtu), zmęczenie stawu lutowniczego (ze stresu termicznego) i otwarte obwody (z naruszeń odstępów śladowych).
Niższe plony Zaawansowane procesy, takie jak LDI lub trawienie w osoczu, wymagają precyzyjnego wejścia do projektowania - misialiczne warstwy lub niepoprawne prześwity mogą spaść z 90% do 60%.
Zwiększone koszty Dodatkowe testy, przerabianie wadliwych płyt i zmarnowanych materiałów dodają 20–30% do całkowitych kosztów projektu.
Przegapione terminy Przeprojektowania i zatrzymania produkcji często prowadzą do późnych produktów, tracąc udział w rynku.


Aby złagodzić te ryzyko, producenci mogą użyć „obejść”, takich jak kompensacja laminatu (regulacja grubości warstwy w celu ustalenia wyrównania) lub dodatkowe poszycie-ale te pomocy pasmowe zmniejszają niezawodność płyty. Jedynym długoterminowym rozwiązaniem jest projektowanie z myślą o produkcji od samego początku.


Identyfikacja problemów HDI PCB: Kluczowe obszary do audytu
Wczesne złapanie problemów HDI (podczas projektowania, a nie produkcji) ma kluczowe znaczenie - umocnienie problemu w układzie kosztuje 100 USD, ale naprawienie go po produkcji kosztuje 10 000 USD. Poniżej znajdują się trzy najbardziej ryzykowne obszary do kontroli oraz możliwe do wykonania kroki w celu wykrycia problemów.


1. Ograniczenia i zasady projektowania: egzekwuj standardy specyficzne dla HDI
PCB HDI mają znacznie surowsze reguły niż standardowe PCB ze względu na ich delikatne funkcje. Ignorowanie tych zasad jest przyczyną awarii projektowania nr 1. Poniżej znajdują się wytyczne nie do negocjacji, dostosowane do IPC-2226 (standard branżowy dla HDI):

Element projektowy HDI Reguła Racjonalne uzasadnienie
Szerokość śledzenia 2–4 mil (50–100 mikronów) Czerstsze ślady oszczędzają przestrzeń, ale utrata sygnału ryzyka; Grubsze ślady przekraczają cele gęstości.
Odstępy śladowe 3–5 mil (75–125 mikronów) Zapobiega przesłuchowi (zakłóceniu sygnału) i szortom podczas trawienia.
Poprzez średnicę 6–8 milionów dla mikrowiasowych; 10–12 mil dla ślepych przelotek Mniejsze mikropętle umożliwiają projekty za pośrednictwem Pad, ale wymagają wiercenia laserowego.
Odstępy za 8–10 mil Unika nakładania się poszycia i zapewnia integralność strukturalną.
Rozmiar podkładki Minimum 10–12 mil Zapewnia niezawodne lutowanie komponentów drobnych dotknięć (np. BGAS).
Współczynnik kształtu mikrowia ≤0,75: 1 (głębokość: średnica) Zapobiega pustkom poszyjania - współczynniki wysokości (np. 1: 1) prowadzą do cienkiego lub nierównomiernego poszycia.
Kontrola impedancji Dopasuj szerokość śledzenia/odstępy do impedancji docelowej (np. 50 Ω dla sygnałów) Utrzymuje integralność sygnału dla danych szybkich (np. 4G/5G, PCIE).


Dodatkowe najlepsze praktyki projektowe
A.Signal Segregacja: oddzielne cyfrowe (szybkie), analogowe (niskie szum) i sygnały mocy w odrębne warstwy-zmniejsza EMI o 30% i zapobiega uszkodzeniu sygnału.
B. Zarządzanie termiczne: Dodaj termiczne przelotki (10–12 mil) pod elementami generującymi ciepło (np. Procesory) w celu rozproszenia ciepła; Połącz z cieplnymi dla urządzeń o dużej mocy.
C. Optymalizacja STACKUP: Użyj „Mikrownii nagromadzenia laminowania” dla BGA o wysokim pince-umożliwia sygnałów do kierowania od warstw BGA do wewnętrznych za pomocą układu mikropęknięcia ułożonych, oszczędzając przestrzeń.
D. Mechaniczna ulga stresu: Unikaj umieszczania komponentów lub przelotków w pobliżu krawędzi PCB (zostaw bufor 2 mm), aby zapobiec pękaniu podczas montażu lub obsługi.


Uwaga krytyczna: Zawsze sprawdzaj reguły stosu i projektowania z producentem. Na przykład fabryka może wymagać odstępu śladu 5-milowego zamiast 3-milowego, jeśli ich proces trawienia ma ściślejsze tolerancje-wracając wczesne unikanie przeróbki.


2. Sprawdzanie DFM: sprawdź zdolność do sprawdzenia produkcji na każdym etapie
Projektowanie kontroli produkowania (DFM) nie są krokiem jednorazowym-należy je uruchomić iteracyjnie podczas przeglądu biblioteki, umieszczania komponentów, routingu i ostatecznego podpisania układu. Zautomatyzowane narzędzia DFM (np. DFM Analizator DFM Altium, flaga DFM Checker Cadence Allegro), że ludzkie oczy tęsknią, ale najlepiej działają, gdy są dostosowane do możliwości twojego producenta.


Kluczowe kontrole DFM dla HDI PCB
Poniższa tabela przedstawia konieczne przeprowadzanie kontroli DFM i ich wpływu na produkcję HDI:

Funkcja kontroli/narzędzia DFM Zamiar Korzyść specyficzna dla HDI
Kontrole iteracyjne (biblioteka → routing) Zastosuj reguły na każdym etapie projektowym (np. Rozmiary podkładek sprawdzania podczas konfiguracji biblioteki, odstępy śladowe podczas routingu). Wcześniej obejmuje problemy (np. Niezgodny padstack dla mikrowania), zanim wymagają pełnego przeróbki układu.
Walidacja odstępu od odstępów Upewnij się, że odpowiednie odstępy między pinami i sąsiednimi przelotkami/śladami. Zapobiega odbiciom sygnałów i szortom w szybkich konstrukcjach HDI (np. Płyty główne serwera).
Detekcja maski lutowniczej/pasty Weryfikacja otworów maski lutu są zgodne z podkładkami; Sprawdź brakujące maski. Unika mostowania lutowania (zwarcie sąsiednich podkładek) i zapewnia odpowiednie lutowanie komponentów-krytyczny dla BGA z drobnym dotknięciem.
Egzekwowanie odstępów miedzi Wymusz minimalne odstępy między cechami miedzi (ślady, podkładki, przelotki). Zapobiega błędom trawienia (np. Połączone ślady) w ciasnych układach HDI.
Zestawy ograniczeń niestandardowych Utwórz reguły DFM dostosowane do procesów producenta (np. „Brak VIA w ciągu 8 mil od krawędzi Board”). Dopasowuje projekt z możliwościami fabrycznymi, zmniejszając funkcje „niespokojnych”.
Namiot przez wykluczenie Wyklucz namioty (pokryte maską lutu) z niektórych kontroli (np. Przeświadczenie maski wklejania). Zmniejsza fałszywe pozytywy i przyspiesza sprawdzanie poprawności - czytam przelotki nie potrzebują maski wklejania.
Modyfikacja padstack Dostosuj wymiary podkładki (np. Zwiększ rozmiar pierścienia pierścieniowego), aby naprawić naruszenia reguł. Umożliwia zgodność z ciasnymi zasadami HDI (np. 6-milowe przelotki potrzebne 2-milionowe pierścienie pierścieniowe) bez przeprojektowania układu.


Jak zmaksymalizować skuteczność DFM
a.Collaborate on Rules: Share your DFM constraint set with the manufacturer for review—they'll add process-specific rules (eg, “laser-drilled microvias need 1-mil annular rings”).
B.RUN kontroluje po każdej zmianie: nawet małe korekty (np. Przeniesienie komponentu) mogą przełamać reguły DFM - utrudnić szybką kontrolę po edycji, aby uniknąć kaskadowania problemów.
C.combine Zautomatyzowane i ręczne kontrole: Zautomatyzowane narzędzia Miss Context (np. „Ten ślad jest w pobliżu źródła ciepła - czy potrzebuje dodatkowego odstępu?”). Zajmij recenzję projektantów obszarów wysokiego ryzyka (samoloty energetyczne, klastry mikrowiańskie) ręcznie.


Wskazówka narzędzi: Użyj funkcji „Link producenta” Altium Designer, aby połączyć się bezpośrednio z bazą danych DFM Fabryki PCB - automatycznie pobiera ich najnowsze reguły do ​​oprogramowania projektowego.


3. Problemy z danymi Gerber: Unikaj opóźnienia produkcji nr 1
Pliki Gerber to „plany” dla PCB HDI - zawierają wszystkie dane warstwowe, instrukcje wiertarki i szczegóły maski lutowniczej. Pojedynczy błąd w plikach Gerber może zatrzymać produkcję na wiele dni. Wspólne problemy obejmują brakujące warstwy, źle wyrównane dane i przestarzałe formaty-i są one szczególnie kosztowne dla HDI, gdzie nawet 1-milowe niewspółosiowości łamie mikropęknięcia.


Typowe problemy Gerber i ich wpływ

Problem danych Gerber Opis Wpływ na produkcję HDI
Niedopasowanie produkcji projektowania Funkcje projektowania PCB (np. Rozmiar) przekraczają możliwości producenta. Wyzwala żądania przeprojektowania, opóźniając produkcję o 1–2 tygodnie; zwiększa marnotrawstwo materialne.
Niewystarczające prześwity Odstępy między śladami, podkładkami lub przelotkami są poniżej minimalnych wymagań. Powoduje błędy trawienia (szorty), puste przestrzenie i niepowodzenie - yields spada o 20–30%.
Przestarzałe formaty plików Za pomocą przestarzałych formatów (np. Gerber 274D) zamiast RS-274X/Gerber x2. Pliki są nieczytelne przez nowoczesne urządzenia HDI (np. Maszyny LDI); Produkcja kończy się do reformatowania.
Niezarejestrowane warstwy Warstwy nie są dostosowane do wspólnego punktu odniesienia. Powoduje niewspółosiowość przemieszczania się-Mikrowias może nie łączyć się z warstwami wewnętrznymi, prowadząc do otwartych obwodów.
Brakujący zarys tablicy Brak zdefiniowanych granic krawędzi dla PCB. Producenci nie mogą przeciąć tablicy do wielkości; Produkcja jest zawieszona do momentu zapewnienia zarysu.
Pliki uszkodzone/puste Pliki Gerber mają brakujące dane lub są uszkodzone podczas transferu. Produkcja nie może się uruchomić; Wymaga ponownego eksportowania plików i rekonstrukcji-podaje się 1–2 dni do harmonogramu.
Niejednoznaczne nazywanie plików Nazwy niestandardowe (np. „Layer1.gbr” zamiast „top_copper_rs274x.gbr”). Tworzy zamieszanie (np. Warstwy miksujące górne i dolne); prowadzi do odwróconych płyt.
Błędy prześwitu maski lutowniczej Otwory na maskę lutowniczą są zbyt małe/duże dla podkładek. Powoduje odsłoniętą miedź (ryzyko korozji) lub mostkowanie lutownicze (szorty) w projektach HDI z drobnym dotknięciem.
Niewłaściwe niewidome/zakopane przez obsługę Ślepe przelotki o wysokim stopniu widoku nie są oznaczone lub pary warstw są nieprawidłowe. Padzi jest nierównomierne (cienkie ściany), co prowadzi do pękania podczas cykli termicznych.


Jak kontrolować pliki Gerber dla HDIS
A. Użyj przeglądarki Gerber: Narzędzia takie jak GC-Prevue lub Viewmate pozwalają kontrolować warstwy, sprawdzić wyrównanie i weryfikować rozmiary wiertarki-zoom w 1000% w celu wykrycia problemów z mikrowiącą lub śledzeniem.
B. Wyrównanie warstwy walidacji: Nakładaj wszystkie warstwy (górna miedź, maska ​​lutu, plik wiertarki), aby upewnić się, że są one ustawione-nawet 1-milimetrową niewspółosiowość stanowi problem dla HDI.
C. Sprawdź dane z przysłony: Upewnij się, że tabele apertury (definiowanie podkładki/poprzez kształty) Dopasuj swój projekt - misjowanie otworów powodują „puste” cechy (np. Brak podkładek dla komponentów).
D. Odrodzenie z BOM/Pick-and-Place: potwierdź ślady komponentów w Gerbers, dopasowują rachunek materiałów (BOM)-niedopasowany ślad (np. 0402 vs. 0201) prowadzi do błędów montażowych.
E. Kompatybilność pliku testowego: Wyślij przykładowy zestaw Gerber do swojego producenta w celu „przedrzucania”-potwierdzą, że pliki działają z ich sprzętem.


Wskazówka: eksportować pliki Gerber w formacie RS-274X (z wbudowanymi danymi z przysłony) zamiast 274D-eliminuje to błędy „brakujące przysłony”, które są powszechne w produkcji HDI.


Rozwiązywanie i zapobieganie konfliktom projektowania HDI

Naprawienie problemów HDI nie dotyczy rozwiązywania problemów - chodzi przede wszystkim o budowanie systemów, które zapobiegają konfliktom. Poniżej znajdują się sprawdzone strategie dostosowywania projektowania i produkcji, optymalizacji wydajności HDI i zmniejszania wad.


1. Wczesna współpraca: Obrona nr 1 przed konfliktami
Najskuteczniejszym sposobem uniknięcia problemów HDI jest zaangażowanie producentów w proces projektowania przed sfinalizowaniem układów. Ta współpraca zapewnia, że ​​projekt jest „zbudowany” od samego początku i wykorzystuje wiedzę fabryczną w celu optymalizacji wydajności.

Kroki współpracy z możliwością działania
1. Spotkanie Kickoff: Zamontować spotkanie z zespołem inżynieryjnym producenta w celu przeglądu:
A.Stackup (liczba warstw, materiały dielektryczne, masa miedzi).
B. Plan VIA (rozmiary mikrowiali, współczynniki kształtu, ślepy/zakopane przez pary warstw).
Lista C.Ch.c.ponent (BGA Fine-Quitch, części generujące ciepło).
Oznaczają problemy, takie jak: „Nie możemy użyć FR-4 do 12-warstwowego stosu-wykorzystywać laminat wysokiej jakości dla stabilności termicznej”.


2. Iteracje projektowania: wysyłaj układy szkicu (nie tylko pliki końcowe) w celu uzyskania informacji zwrotnej - producenci mogą sugerować małe poprawki (np. „Przenieś ten klaster mikrowia 2 mili, aby uniknąć wiercenia w płaszczyźnie zasilania”), które zapisują duże bóle głowy później.
 

3. Definiuj wyraźne role: Przypisz łącznik projektowy i łącznik produkcyjny, aby regularnie się komunikować - unika nieporozumień (np. „Zespół projektowy zmienił rozmiar, ale fabryka nie została powiedziana”).
 

4. Umieszczenie tolerancji: Produkcja HDI wymaga ścisłych tolerancji (± 0,1 miliona w wierceniu laserowym). Potwierdź możliwości swojego producenta (np. „Jaka jest Twoja minimalna tolerancja szerokości śladu?”) I dostosuj swój projekt, aby się pasował.


Studium przypadku: Firma urządzeń medycznych zmniejszyła przeprojektowanie HDI o 60%, angażując ich producenta w projektowanie stackup. Fabryka zaleciła przejście z mikrowek z 8-moli na 6-molowe (które ich wiertło laserowe obsługiwało lepiej), rozmiar płyty cięcia o 15% i poprawa integralności sygnału.


2. Zaawansowane narzędzia projektowe: optymalizuj HDIS pod kątem wydajności i produkcji
Nowoczesne narzędzia do projektowania PCB są zbudowane dla HDI - zajmują się drobnymi śladami, mikrowiącymi i układami 3D, których stare oprogramowanie nie może. Inwestowanie w te narzędzia zmniejsza błędy i przyspiesza projektowanie, a funkcje symulacji pozwalają przetestować wydajność przed produkcją.


Niezbędne narzędzia do projektowania HDI

Kategoria narzędzi Przykłady Przypadek użycia specyficzny dla HDI
Narzędzia do projektowania i układania 3D Altium Designer (Manager Stack Layer), Cadence Allegro (edytor przekroju) Projektuj złożone stosy HDI (np. 16-warstwowe z ułożonymi mikrowiami) i weryfikuj grubość dielektryczną w celu kontroli impedancji.
Symulacja integralności sygnału Keysight Ads, Ansys Siwave Przetestuj sygnały szybkie (np. Ethernet o 10 Gb / s) pod kątem przesłuchu i odbicia-krytyczny dla ciasnych odstępów śladowych HDI.
Narzędzia analizy EMI ANSYS HFSS, Cadence Clarity 3D Solver Umieść płaszczyzny naziemne i warstwy ekranowe, aby zmniejszyć EMI - niewielki rozmiar HDI sprawia, że ​​jest podatna na zakłócenia elektromagnetyczne.
Interaktywne narzędzia routingu Altium Activeroute, router Cadence Sigrity Automatyczne ślady BGA drobnoziarniste (np. 0,4 mm) podczas egzekwowania reguł HDI (np. Brak obrotów kątowych).
Platformy projektowe napędzane przez AI Cadence Allegro X, Siemens Xpedition Enterprise Użyj sztucznej inteligencji, aby zoptymalizować umiejscowienie mikrowia, zmniejszyć długość śladu (nawet o 20%) i przewidzieć problemy sygnału przed ich wystąpieniem.


Jak wykorzystać narzędzia do sukcesu HDI
A. Symulat Wczesne: Uruchom symulacje integralności sygnału przed routingiem - identyfikuje to potencjalne problemy (np. „Ten ślad będzie miał 15% przesłuch”) i pozwala dostosować stosowanie warstwy lub odstępy śladowe.
B. Użyj wizualizacji 3D: PCB HDI mają ukryte cechy (ślepe przelotki, warstwy wewnętrzne), których brakuje 2D. Narzędzia 3D pozwalają sprawdzić kolizje warstw (np. „Ślepa przez warstwę 1 do 3 uderza płaszczyznę zasilania na warstwie 2”).
C. Rutynowe zadania: Użyj routingu opartego na AI, aby obsłużyć powtarzalne prace (np. Pins 100 BGA) podczas skupienia się na obszarach wysokiego ryzyka (rozkład mocy, zarządzanie termicznie).


Wskazówka narzędzi: „Kreator HDI” Siemens Xpedition automatyzuje projekt Microvia Stackup - dodaj wysokość wysokości komponentu i liczbę warstw, a także generuje produkcję za pośrednictwem planu.


3. Najlepsze praktyki Microvia: Unikaj wady nr 1 HDI
Mikrowia są sercem HDI PCB-umożliwiają one wysoką gęstość poprzez połączenie warstw bez używania otworów. Ale są również najczęstszym punktem awarii: 40% defektów HDI jest związane z mikrowiącymi (pękanie, pustki, złe połączenie). Poniżej znajdują się reguły, które zapewniają niezawodne mikrowia.


Krytyczne zasady projektowania mikrowiali
A. Współczynnik aspektu: Zachowaj współczynnik kształtu mikrowiańskiego (głębokość: średnica) ≤0,75: 1 - Współczynnik lider (np. 0,5: 1) Zapewnij równomierne poszycie. Na przykład mikrowia o średnicy 6 mil nie powinna być głębsza niż 4,5 miliona (łączenie 2 sąsiednich warstw).
B. Metoda przenoszenia: Użyj wiercenia laserowego dla mikrowania ≤8 mil - ćwiczenia mechaniczne nie mogą osiągnąć precyzji potrzebnej do HDI. Wiercenie laserowe tworzy również czystsze ściany otworu, zmniejszając puste pustki.
C. Kolejność: Utrzymaj 7–8 milionów prześwitu między mikrofiasami i cechami miedzi (ślady, podkładki) - zapobiega to zwarciom podczas wiercenia lub gatunku.
D. Wykończenie na powierzchni: Wybierz Enig (Złoto zanurzeniowe niklu elektroniczne) lub EnePig (Elektryczna nikiel elektroniczna zanurzenie palladu Złota) dla podkładek mikrowiańskich - te wykończenia zapewniają niezawodne lutowanie i odporność korozji.
E. Bezpośrednie przelotki: Użyj mikrowizny bez ziemi (bez miedzianej podkładki wokół otworu) do bardzo gęstej konstrukcji-ale potwierdza, że ​​producent popiera ten proces (nie wszystkie fabryki mają precyzję w przypadku VIA bez lądu).


Testowanie i walidacja mikrowia
A. Cyklowanie termiczne: testowe mikrowia przy użyciu IPC-TM-650 2.6.27 (testowanie wstrząsu termicznego) z ko-grupami D-ujawnia to pęknięcia lub wyciągania podkładki spowodowane naprężeniem cieplnym (np. Podczas lutowania podlotki).
Kontrola promieniowania BX: Po wytwarzaniu użyj promieniowania rentgenowskiego, aby sprawdzić grubość poszyjania mikrowiali-Target 1–1,5 miliona miedzi, aby zapewnić wytrzymałość mechaniczną.
C. Mycrosectioning: Wytnij próbkę PCB i zbadaj mikrowia pod mikroskopem - sprzyj do pustki, nierównomiernych ścian lub niewspółosiowości warstwami wewnętrznymi.


Wskazówka: W przypadku zastosowań dynamicznych (np. Technologii noszenia) użyj „rozłożonych mikrowania” (nie ułożonych) w celu zmniejszenia stresu - mikropęknięcia podkładki są bardziej podatne na pękanie przy powtarzającym się zginaniu.


Zaawansowane strategie doskonałości HDI
W przypadku złożonych HDI (np. 20-warstwowych płyt, 5G PCB stacji bazowej) podstawowe najlepsze praktyki nie wystarczą. Poniższe zaawansowane strategie pomagają przekroczyć granice gęstości przy jednoczesnym zachowaniu możliwości produkcji.


1. Analiza oparta na AI: przewiduj i zapobiegaj problemom
Platformy projektowe napędzane AI rewolucjonizują rozwój PCB HDI, analizując tysiące zmiennych projektowych w czasie rzeczywistym. Narzędzia takie jak Cadence Allegro X Użyj uczenia maszynowego:

A. Optymalizacja routingu: AI zmniejsza długość śladu nawet o 20%, co poprawia integralność sygnału i obniża zużycie energii (średnio o 15%).
B. Predykt wady: AI Flagi obszarów wysokiego ryzyka (np. „Ta klaster mikrowiali będzie miał problemy z poszyjaniem”) poprzez porównanie projektu z bazą danych z przeszłych awarii HDI.
C. ODKRYĆ CZAS PROJEKTU: Sprawdzanie DFM w czasie rzeczywistym i zautomatyzowane czas projektowania routingu o 30%, pozwalając szybciej wprowadzać produkty.
D. Improve Thermal wydajność: AI sugeruje termiczny poprzez umieszczenie w celu zmniejszenia oporu cieplnego nawet o 25%, zapobiegając przegrzaniu w HDI o dużej mocy.


Mierzalne korzyści AI dla HDIS

Obszar świadczeń Wymienialna poprawa Jak to działa
Redukcja długości śladu Do 20% Trasy AI śledzi się na najkrótszej ścieżce, jednocześnie egzekwując zasady HDI.
Redukcja czasu projektowania Do 30% Zautomatyzowane routing i kontrole w czasie rzeczywistym eliminują ręczne iteracje.
Bit Bank Bank (BER) Poniżej 10⁻¹² AI optymalizuje impedancję i zmniejsza przesłuch w przypadku sygnałów szybkich.
Zużycie energii Do 15% mniej AI minimalizuje oporność śladową i optymalizuje rozkład płaszczyzny mocy.
Opór termiczny Do 25% niższe AI umieszcza przelotki termiczne i radiowlę w obszarach wysokotemperaturowych.
Marnotrawstwo materialne Do 20% mniej AI optymalizuje rozmiar płyty poprzez pakowanie komponentów i śledzenia bardziej wydajnie.
Koszt produkcji 10–15% niższe Mniej wad i przeprojektowań zmniejsza koszty produkcji.


Studium przypadku: Firma telekomunikacyjna wykorzystała sztuczną inteligencję do zaprojektowania 5G HDI PCB - AI zmniejszyła długość śladu o 18%, obniżyć BER do 10⁻¹³ i wyeliminowała 2 przeprojektowanie, oszczędzając koszty rozwoju 50 000 USD.


2. Prototypowanie: sprawdź projekty przed masową produkcją
Prototypowanie nie podlega negocjacji dla HDI-nawet najlepsze symulacje nie mogą powtórzyć rzeczywistych warunków produkcyjnych. Prototypy szybkiego obrotu (1–3 dzień realizacji) pozwalają przetestować:

A.Man -wytwarzalność: Czy fabryka z powodzeniem wytwarza mikrowia, ślepe przelotki i drobne ślady?
B. performancja: czy sygnały spełniają cele impedancyjne? Czy płyta obsługuje naprężenie termiczne?
C.Semsembly: Czy komponenty (np. 0,3 mm boisko BGA) mogą być lutowane bez mostkowania?


Metody prototypowania HDI

Metoda prototypowania Opis Korzyści HDI
Wiercenie laserowe Używa laserów UV do tworzenia mikrowiznych, ślepych przelotek i zakopanych przelotków. Umożliwia precyzyjne, małe przelotki (do 4 mil) dla ultra-gęstej HDI.
Sekwencyjne laminowanie Buduje warstwę PCB według warstwy (laminowanie jednej warstwy, a następnie wiercenie/routing przed dodaniem następnego). Tworzy złożone wielowarstwowe HDI (12+ warstwy) z wyrównanymi mikrowiasami.
Via-in-Pad z wypełnieniem miedzianym Wypełnia mikrowizie w podkładkach składowych miedzi, a następnie podkładka. Zmniejsza indukcyjność (krytyczną dla sygnałów szybkich) i poprawia rozproszenie termiczne.
Wybór selektywny Płytki tylko obszary krytyczne (np. Microvia Pads) z ENIG/ENEPIG. Oszczędza koszty, zapewniając niezawodne lutowanie komponentów drobnych.


Jak najlepiej wykorzystać prototypowanie
1. Przypadki krawędzi: Prototyp najbardziej złożony część HDI (np. Klaster Microvia BGA) zamiast całej tablicy - to oszczędza czas i koszty.
2. Umieść pełne testy: po prototypowaniu wykonaj:
A. Testy elektryczne (ciągłość, impedancja, integralność sygnału).
B. Testy mechaniczne (testy zakrętu dla dynamicznych HDI).
C. Testy termiczne (cyklowanie temperatury, aby sprawdzić, czy przez pękanie).
3. Szybko: jeśli prototyp zawiedzie (np. Crack micripias), współpracuj z producentem w celu dostosowania projektu (np. Podwyższenie średnicy mikrowiali) i ponownego prototypu-jest to tańsze niż ustalanie płyt produkowanych masowo.


Wskazówka: Użyj producentów PCB z „Laboratoriami prototypowania HDI” (np. Jabil, Flex)-mają specjalistyczny sprzęt do szybkiego wytwarzania małej sieci HDI.


3. Pętle sprzężenia zwrotnego: Zamknij lukę produkcyjną projektowania
Pętle zwrotne zapewniają, że lekcje z jednego projektu informują następne. Dokumentując problemy, udostępniając dane między zespołami i procesy rafinacyjne, zmniejszasz powtarzające się awarie i z czasem poprawisz niezawodność HDI.


Jak zbudować skuteczne pętle sprzężenia zwrotnego
1. Wady i przyczyny główne: Użyj wspólnej bazy danych, aby zarejestrować problemy HDI (np. „Pękanie mikrowia w partii 123”) i ich przyczyny pierwotne (np. „Współczynnik kształtu 1: 1 przekroczył limity produkcyjne”).
2. Recenzje postprodukcji w gospodarstwach: Po każdym projekcie HDI spotkaj się z zespołami projektowymi i produkcyjnymi, aby omówić:
A. Co działało (np. „Wcześniejsza współpraca Stackup Unikaj przeprojektowania”).
B. Co nie (np. „Błąd formatu pliku Gerber opóźniony”).
C. Pozycje (np. „Domyślnie aktualizuj ustawienia eksportu Gerber do RS-274X”).
3. Zastosuj dane kontroli jakości: Udostępnij wyniki testu produkcji (AOI, rentgen, cykl termiczny) z zespołem projektowym-pomaga im to zrozumieć, w jaki sposób wybory projektowe wpływają na produkcję (np. „Trakcje <3 miliona mają 2x więcej błędów trawienia”).


Kluczowe testy kontroli jakości dla HDIS

Typ testu Zamiar
Zautomatyzowana kontrola optyczna (AOI) Wykrywa wady powierzchni (szorty, otwarte ślady, brakujące maskę lutowniczą) w drobnych cechach HDI.
Kontrola rentgenowska Sprawdza wyrównanie warstwy wewnętrznej, splatanie mikrowiali i połączenia lutownicze BGA (niewidoczne dla AOI).
Testowanie sondy latającego Testuje ciągłość elektryczną śladów i przelotek przed montażem komponentu - krytyczny dla HDI bez punktów testowych.
Mikrocjowanie Bada przekroju PCB w celu sprawdzenia grubości posiłku, adhezji warstwy i jakości mikrowiali.
Cykl termiczny Odsłania słabe punkty (np. Przez pękanie, zmęczenie stawu lutowniczego) poprzez jazdę na rowerze między -40 ° C do 125 ° C.
Testowanie siły skórki Mierzy, jak dobrze miedzi przylega do dielektryki - niska siła skórki powoduje rozwarstwienie w HDI.
Reflektometria w domenach czasowych (TDR) Weryfikuje kontrolę impedancji dla szybkich sygnałów HDI (np. PCIE 5.0).


Przykład: Firma elektroniki konsumpcyjnej wykorzystała pętle sprzężenia zwrotnego w celu zmniejszenia wad HDI o 50%: Po powiodności partii z powodu niezarejestrowanych warstw dodała „kontrolę wyrównania warstwy” do procesu audytu Gerbera i udostępniła dane testowe zespołowi projektowym w celu poprawy projektu stosu.


FAQ
1. Jaki jest najczęstszy błąd projektowy HDI?
Błędem nr 1 jest wcześnie sprawdzanie wyborów projektowych u producentów. Zespoły projektowe często określają funkcje (np. MikroPiasze 4-milowe), które przekraczają możliwości fabryki, co prowadzi do przeprojektowania i opóźnień. Napraw to, udostępniając początkowy układ i układanie z producentem do przeglądu.


2. Jak uniknąć błędów plików Gerber w HDI?
A. Zastosuj format RS-274X/Gerber X2 (nie przestarzały 274D), aby osadzić dane z przysłony.
B. Inspektowe warstwy w przeglądarce Gerber w celu sprawdzenia wyrównania i brakujących danych.
C. Próbuj zestawu do producenta w celu sprawdzania przed masową produkcją.
D. Użyj wyraźnych nazw plików (np. „HDI_TOP_COPPER_RS274X.GBR”), aby uniknąć zamieszania.


3. Dlaczego mikrowiacz zawodzą podczas montażu?
Mikrowias zawodzą z powodu naprężenia cieplnego (z lutowania z rozlotu) lub słabego poszycia. Aby temu zapobiec:

A.Keep Współczynnik kształtu ≤0,75: 1.
B. Użyj wiercenia laserowego do czystego otworu.
C. Mikrowiusza z cyklem termicznym (IPC-TM-650 2.6.27) przed montażem.
D. Zamieszkania Enig/Enepig Wykończenia powierzchniowe dla odporności na korozję.


4. Jakie narzędzia są najlepsze dla integralności sygnału HDI?
Do szybkich HDI (np. 5G, tablicy serwerów) użyj:

A.ansys siwave do analizy przesłuchu i refleksji.
B. Reklamy do symulacji sygnału o wysokiej częstotliwości.
C. Cadence Clarity Solver 3D dla symulacji elektromagnetycznej 3D (krytyczne dla ciasnych układów HDI).


5. Ile kosztuje prototypowanie HDI i czy warto?
Prototypy HDI kosztują 50–200 USD (w zależności od warstw i złożoności)-niewielka inwestycja w porównaniu z kosztem ustalania masowo produkowanych wad 10 000 USD. Prototypowanie jest zawsze tego warte dla HDI, ponieważ zatwierdza produkcję i wydajność przed skalowaniem.


Wniosek
PCB HDI są niezbędne do elektroniki nowej generacji, ale ich złożoność wymaga celowego, wspólnego podejścia do projektowania i produkcji. Kluczem do sukcesu jest wypełnianie luki między aspiracjami projektowymi a możliwościami produkcyjnymi: poprzez wczesne zaangażowanie producentów, egzekwowanie surowych zasad HDI, rygorystyczne kontroli plików Gerber i wykorzystanie zaawansowanych narzędzi, możesz zmniejszyć wady, obniżyć koszty i dostarczać niezawodne tablice na czas.


Pamiętaj: problemy z HDI rzadko to „problemy z produkcją” - często projektują problemy, które można naprawić przed produkcją. Analiza i prototypowanie oparte na AI pozwalają wcześniej przewidzieć i rozwiązywać problemy, a pętle sprzężenia zwrotnego zapewniają ciągłe doskonalenie. Niezależnie od tego, czy projektujesz 8-warstwową płytkę drukowaną do noszenia, czy 20-warstwową tablicę stacji bazowej 5G, strategie w tym przewodniku pomogą Ci stworzyć HDI, które są zarówno wysokowydajne, jak i łatwe w produkcji.


W celu długoterminowego sukcesu traktuj producenta PCB jako partnera, a nie tylko sprzedawcę. Ich wiedza na temat wiercenia laserowego, sekwencyjnego laminowania i platingu mikrowiali jest nieoceniona - związanie ich wiedzy z twoimi umiejętnościami projektowymi jest tajemnicą budowania HDI, które przekraczają granice gęstości bez poświęcania niezawodności. Dzięki odpowiednim procesom i narzędziom możesz przekształcić największe wyzwania HDI w konkurencyjne zalety.

Wyślij do nas zapytanie

Polityka prywatności Chiny Dobra jakość Płytka PCB HDI Sprzedawca. 2024-2025 LT CIRCUIT CO.,LTD. . Wszelkie prawa zastrzeżone.