Capire cos'è la tecnologia PCB SBU per PCB HDI

Introduzione

In questo articolo, vi guideremo alla scoperta della tecnologia SBU per PCB, nota anche come Sequential Build-Up. Questo approccio innovativo è fondamentale per soddisfare le crescenti esigenze del panorama odierno della progettazione elettronica. Con l'aumentare della complessità dell'integrazione, le strutture dei PCB devono adattarsi. Vi guideremo attraverso l'efficacia della tecnologia SBU nell'affrontare queste sfide nel campo della progettazione sequenziale. PCB HDI produzione.

Che cosa è la tecnologia PCB SBU?

Nella fabbricazione avanzata di PCB, la tecnologia Sequential Build-Up (SBU) è essenziale per la creazione di PCB HDI (High-Density Interconnect Printed Circuit Board). Questi PCB HDI sono progettati per essere più compatti e densi, rendendoli perfetti per i dispositivi elettronici moderni che richiedono segnali ad alta frequenza e componenti a passo fine.

Il processo SBU prevede la creazione di Strato PCB per strato. Tutto inizia con uno strato centrale che viene placcato in rame. Successivamente, vengono aggiunti ulteriori strati dielettrici, che vengono forati per i fori di via, e segue un'altra fase di placcatura. Questo ciclo può essere ripetuto più volte, a seconda della complessità del progetto. Grazie a questa tecnica, è possibile incorporare elementi come microvie, fori di via ciechi e fori di via interrati, garantendo connessioni interstrato robuste.

Tecnologia PCB SBU per PCB HDI

Tracce più piccole e più sottili

Le schede HDI utilizzano tracce strette e precise. Ciò consente una maggiore densità di componenti e un routing migliore. È possibile posizionare più componenti su un'area di scheda più piccola. Tracce più corte riducono anche il ritardo del segnale e migliorano le prestazioni.

Microvie

Le microvie collegano solo due strati alla volta. Sono forate al laser e molto piccole. Questo le rende ideali per layout stretti. Si ottengono migliori opzioni di routing senza occupare troppo spazio. Anche l'integrità del segnale migliora grazie al breve percorso di connessione.

Vias cieco

Via cieca Collega gli strati esterni a quelli interni. Non attraversano l'intera scheda. Questo aiuta a risparmiare spazio sugli strati interni. Puoi mantenere il routing pulito e organizzato. Inoltre, crea più spazio per altri componenti.

Sepolto Vias

Via sepolte Si trovano solo tra gli strati interni. Sono invisibili dall'esterno. Questo lascia più spazio superficiale sugli strati superiore e inferiore. È possibile utilizzare questo spazio per componenti o percorsi aggiuntivi.

Impilati o sfalsati tramite

Nelle vie impilate, le microvie sono allineate verticalmente. Nelle vie sfalsate, sono posizionate a gradini. Entrambi i design offrono flessibilità di routing e consentono di risparmiare spazio sulla scheda. Lo stacking funziona bene in layout densi. Lo staggering aiuta a distribuire lo stress termico e meccanico.

Tipi di PCB HDI

• 1 + n + 1 HDI PCB – Il simbolo "1" indica un singolo strato HDI su ciascun lato del core. Si aggiunge uno strato di microvia forato al laser sulla parte superiore e inferiore. Quindi si procede alla placcatura e alla laminazione. Questo design è adatto a BGA con un numero di pin moderato. È il formato HDI più semplice.
• 2 + n + 2 HDI PCB – In questo caso, si costruiscono due strati di microvia sopra e due sotto il nucleo. È possibile impilare direttamente le microvia o sfalsarle per risparmiare sui costi. Questo tipo corrisponde al Tipo III in IPC‑2226
• 3 + n + 3 HDI PCB – Ora si hanno tre strati di microvia forati al laser su ciascuna faccia esterna. Questo offre maggiore libertà di fresatura. Ma la fabbricazione diventa complessa e costosa.
• 4 + n + 4 HDI PCB – Questo sistema impila quattro strati di microvia sopra e sotto. È adatto a progetti ultra-densi, come GPU o telefoni di fascia alta. Si ottengono interconnessioni molto strette, ma il processo è impegnativo.

Vantaggi della tecnologia PCB SBU

• Ciclo di produzione più veloce – SBU riduce i tempi di costruzione. Gli strati si sovrappongono un passo alla volta. Nessuna foratura a strato intero rallenta il processo. Questo mantiene il processo veloce e costante.
• Conveniente per la prototipazione – Non è necessario un riallestimento completo. SBU semplifica le modifiche. Per le piccole tirature, questo fa risparmiare tempo e denaro. È ideale per testare i primi progetti.
• Migliore integrità del segnale – Fori via più piccoli e percorsi brevi riducono la perdita di segnale. La diafonia diminuisce. La temporizzazione rimane precisa. I progetti ad alta velocità ne traggono i maggiori benefici.
• Flessibilità nella progettazione degli strati – Scegli tu dove aggiungere o saltare i livelli. SBU ti permette di adattarti rapidamente. Questo è fondamentale per layout compatti o in continua evoluzione.
• Elevata densità di imballaggio e ottimizzazione dello spazio – Puoi inserire più componenti in meno spazio. Con microvia e tracce piccole, riduci le dimensioni della scheda. Ideale per contenitori ristretti.
• Posizionamento flessibile dei componenti – SBU supporta entrambi i lati in egual misura. È possibile posizionare i componenti dove meglio si adattano. Questa libertà semplifica il routing.
• Percorsi dei conduttori più brevi e prestazioni EMC migliorate – I segnali percorrono percorsi più brevi. Questo migliora la velocità e riduce le emissioni. Il tuo progetto soddisfa EMC regole più facilmente.
• Separazione più semplice del layout del PCB – Con meno sovrapposizioni, il routing è più rapido. I segnali vengono separati senza vie in eccesso, semplificando il lavoro di layout.
• Minori requisiti di stratificazione del PCB – Non sempre servono più strati. Le build SBU intelligenti fanno di più con meno. Questo consente di risparmiare materiale e ridurre la complessità.

Produzione di schede multistrato SBU 1+(4)b+1

Quando si produce un SBU 1+(4)b+1 tavola multistrato, che richiede due fasi di pressatura, ogni fase deve essere controllata con precisione per garantire prestazioni e affidabilità. Il processo inizia con la fabbricazione degli strati interni, dove il rame viene inciso per formare i circuiti. Questi strati vengono quindi pressati insieme utilizzando calore e pressione per creare un nucleo interno solido.

Una volta laminate, le vie interrate vengono forate completamente attraverso la pila interna. Queste vie vengono quindi placcate, garantendo il corretto collegamento elettrico tra gli strati interni. Se necessario, in questa fase si può procedere alla tappatura dei fori per impedire il flusso di resina durante l'ulteriore laminazione.

La fase successiva prevede la costruzione del nucleo completo. Vengono aggiunti ulteriori strati dielettrici, seguiti da un secondo ciclo di pressatura. Vengono quindi forati i fori passanti e i via ciechi. Questi vengono anche placcati per mantenere una conduttività uniforme su tutta la scheda.

Il resto del processo segue le fasi standard di produzione di PCB multistrato. L'ispezione finale garantisce che l'allineamento della maschera di saldatura, la distribuzione del rame e la planarità della superficie rispettino le tolleranze richieste. Per la finitura superficiale, si consiglia lo stagno chimico o il nichel/oro chimico. Queste opzioni offrono una buona saldabilità e migliorano l'affidabilità a lungo termine, in particolare in applicazioni ad alte prestazioni o impegnative.

Fanout BGA di SBU PCB Technology

Il fanout del BGA è una parte fondamentale della tecnologia PCB SBU. Consiste nell'instradamento delle connessioni dai "ball" di un chip BGA alle tracce del PCB. Poiché questi "ball" si trovano direttamente sotto il chip, i metodi di instradamento tradizionali spesso non sono sufficienti. Sono necessarie strategie di progettazione precise per garantire elevate prestazioni elettriche e affidabilità a lungo termine.

Il design e la spaziatura dei pad sono essenziali. Ogni pad deve essere allineato con cura con i terminali a sfera del chip. È necessario lasciare spazio sufficiente tra i pad per evitare ponti e garantire giunzioni di saldatura pulite. Una spaziatura insufficiente aumenta il rischio di cortocircuiti e connessioni deboli.

Anche la selezione delle vie è importante. Le vie through-hole sono comuni e facili da produrre, ma occupano più spazio sulla scheda. Per layout ad alta densità, sono preferite le vie cieche e quelle interrate. Le vie cieche collegano gli strati esterni a quelli interni senza attraversare l'intera scheda. Le vie interrate rimangono nascoste all'interno degli strati interni. Entrambe contribuiscono a ridurre la congestione sotto il BGA.

Il routing delle tracce richiede molta attenzione. Le tracce devono evitare di incrociarsi e rimanere uniformemente distanziate. Per i BGA più densi, vengono spesso utilizzate tracce più sottili e microvia. L'integrità del segnale e dell'alimentazione deve essere mantenuta. È necessario ridurre al minimo la diafonia e le cadute di tensione, soprattutto nelle applicazioni ad alta velocità. Infine, è importante considerare il flusso di calore. Un buon layout di fanout aiuterà a gestire l'accumulo di calore e a migliorare la stabilità complessiva del sistema.

Garanzia di qualità della tecnologia PCB SBU

Il controllo qualità nella tecnologia PCB di SBU si concentra su precisione e affidabilità. Ogni fase di produzione viene attentamente controllata per prevenire difetti.

Il rame nei fori di via interrati deve avere uno spessore superiore a 15 micron. Dopo la pressatura, lo spessore e la distribuzione degli strati vengono ispezionati per garantirne l'uniformità. I ​​fori di via ciechi richiedono un allineamento accurato con gli strati interni. Anche piccoli disallineamenti possono causare guasti.

Viene controllata la profondità dei fori di via ciechi, in genere intorno ai 15 micron. Il loro strato di rame deve essere superiore a 20 micron per garantire connessioni robuste. Questi controlli contribuiscono a preservare la resistenza della scheda, l'integrità del segnale e le prestazioni a lungo termine.

Domande frequenti

• Qual è la differenza tra substrato e laminato per PCB?

Il substrato è il materiale di base del PCB, solitamente FR4 or ceramicaFornisce resistenza e struttura alla scheda. Il laminato è uno strato di resina e lamina di rame aggiunto sulla superficie. Forma i percorsi dei circuiti e gestisce il lavoro elettrico. In breve, il substrato supporta fisicamente la scheda, mentre il laminato le consente di funzionare elettricamente. Entrambi sono essenziali per realizzare un PCB affidabile.

• Qual è la differenza tra PCB e substrato del package?

Un substrato PCB viene utilizzato nelle schede a circuito stampato. Supporta i componenti e gestisce il routing dei segnali su tutta la scheda. Un substrato package fa parte del package di un chip. Collega il chip al resto del sistema. Quindi, il substrato PCB supporta tutte le funzioni della scheda. Il substrato package collega il chip al mondo esterno. Entrambi sono fondamentali, ma svolgono ruoli diversi.

• Quali tipi di preimpregnati vengono utilizzati nella tecnologia PCB SBU?

Nella tecnologia PCB SBU, noi di PCBTok utilizziamo tipi specifici di preimpregnati per una migliore foratura e affidabilità. Per le strutture standard, utilizziamo spesso il tipo 106 (circa 50 µm) e il tipo 1080 (circa 65 µm). Sono facili da lavorare, affidabili e ampiamente disponibili. Inoltre, costano meno del film RCC, il che contribuisce a mantenere il processo efficiente senza compromettere la qualità.

Conclusione

Abbiamo ora spiegato cos'è la tecnologia PCB SBU e come supporta la produzione di PCB HDI. Abbiamo trattato il processo di costruzione strato per strato, i tipi di vie chiave, i vantaggi in termini di risparmio di spazio, il fanout BGA e i controlli di qualità. Abbiamo anche confrontato substrati e laminati, aiutando i lettori a comprendere la struttura alla base di progetti di circuiti stampati affidabili e ad alta densità.

La tecnologia PCB SBU ha cambiato il modo in cui vengono costruiti i PCB HDI, rendendo i progetti più piccoli, più veloci e più affidabili. In PCBTok, siamo specializzati nella produzione di PCB HDI di alta qualità utilizzando processi SBU avanzatiSe hai bisogno del supporto di un esperto o hai domande sulla progettazione del tuo PCB, non esitare a contattarci.