Všechny kategorie

Na co byste měli dbát při výběru výrobce HDI desek plošných spojů?

Dec 19, 2025

Pochopení technologie HDI PCB

Co je PCB s vysokou hustotou propojení (HDI)?

"Součástí" "technologií" pro "sestavy" uvedených v položce 5A001.a. HDI PCB , představují jednu z nejpokročilejších forem technologie obvodových desek, která umožňuje dnešní špičkovou automobilovou elektroniku. Na rozdíl od konvenčních desek s tištěným obvodem obsahují HDI PCB mikrovia , ultra jemné stopy a prostor, a komplexní prostřednictvím struktur, jako jsou slepé vodivé přechody a zabudované vodivé přechody aby se dramaticky zvýšila hustota komponent a flexibilita směrování.

Na své úrovni je technologie HDI definována vyšší hustotou zapojení —větším počtem vodičů na jednotku plochy—a schopností podporovat extrémně jemné šířky spojů a minimální vzdálenosti mezi nimi. Tyto vlastnosti umožňují návrhářům využívajícím HDI desky s plošnými spoji:

  • Umístit větší počet součástek do kompaktní plochy, což je klíčové pro moderní automobilové aplikace, kde je prostor velmi omezený.
  • Routovat součástky s vysokým počtem vývodů, jako jsou BGA nebo FPGA s roztečí 0,4 mm, aniž by bylo nutné používat nadměrný počet vrstev nebo složité strategie odpojení.
  • Dosáhnout vyššího elektrického výkonu s vylepšeným integrita signálu a minimalizovaným elektromagnetické rušení (EMI) .

Klíčové vlastnosti technologie HDI desek s plošnými spoji

Funkce

Popis

Technologie mikroprochodů

Prochody malého průměru (<150 μm) vyvrtané s vysokou přesností laserové vrtání .

Slepé a zahrabané vývody

Umožňuje směrování spojů mezi vybranými vrstvami, čímž eliminuje zbytečné vrtání.

Sekvenční laminace

Umožňuje složité uspořádání s více cykly laminace a strukturami vývodů.

Schopnost jemných linií

Šířka a vzdálenost spojů až 1 mil, podporující husté směrování.

Struktury vývodů

Zahrnuje průchozí vývody, naskládané mikrovývody, střídané mikrovývody, vývody v plošce.

Pokročilé povlaky

Vysokoreliabilních obložení pro vyplňování mikrotranz a měděné nánosy.

Vývoj HDI pro výrobní proveditelnost automobilových desek plošných spojů

Tlak směřující k miniaturizaci a zvýšené funkčnosti ve vozidlech—například infotainment moduly, ADAS a řízení baterií—podpořil přijetí HDI v automobilových aplikacích. Kompaktní pokročilá vrstvená struktura umožněná technologií HDI nejen snižuje rozměry a hmotnost elektroniky vozidel, ale také zvyšuje spolehlivost díky kratším signálním cestám s řízenou impedancí, které jsou klíčové pro přenos dat vysokou rychlostí.

Výhody desek plošných spojů HDI v automobilovém navrhování

Typ vývrtu

Popis

Typický případ použití

Provedení s vývodem

Vrtáno povrch až po povrch; všechny vrstvy

Napájení/zem, starší komponenty

Slepá přechodová díra

Spojuje vnější vrstvu s vnitřními vrstvami, ale ne celou deskou

Rozvedení BGA, husté směrování

Zapuštěná přechodová díra

Spojuje pouze vnitřní vrstvy; není viditelné zvenčí

Hustý vícevrstvý interkonekt

Mikrovia

Vrtané laserem, velmi malý průměr (<150 μm), obvykle pro HDI uspořádání

Zařízení s jemným roztečením, integrita signálu

Naskládané mikroviay

Mikrovia naskládaná přímo na sebe napříč více vrstvami

3+ cykly laminace, nejhustší desky

Posunuté mikrodiry

Mikrovíry posunuté vůči sobě v následujících vrstvách

Zlepšená spolehlivost, výrobní technologičnost

Případová studie: Automobilový radarový modul

HDI technologie desek na první pohled

  • Flexibilita vrstvení: Snadno přizpůsobitelné aplikaci (1-N-1, 2-N-2, hybridní vrstvení, bez jádra).
  • Komplexní struktury vrtaných kontaktů: Umožňují vysokou výtěžnost výroby u těsných roztečí a jemných spojů.
  • Pokročilé vrtací techniky:  Laserové vrtání nabízí bezkonkurenční přesnost (±1 mil), která je nezbytná pro mikrotrhliny a desky s vysokým počtem vrstev.
  • Rychlý prototypový vývoj : Schopnost dodat sérii vzorků během 24 hodin pro naléhavou validaci návrhu.
  • Připravenost na sériovou výrobu : Plynulý přechod od NPI k objemové výrobě s škálovatelnými nástroji a kontrolou procesu.
  • Integrovaná logistika : Vnitřní nebo úzce řízené kompletní zásilky, aby se minimalizovala rizika manipulace a celní prodlevy.
  • Výplň vodivých otvorů: Využívá vodivý epoxid nebo měděnou pastu pro optimální elektrické spojení a lepší odvod tepla; důležité u modulů s vysokým proudem a vysokou spolehlivostí.
  • Nevodivá výplň otvorů (NCF): Používá se, když je klíčová jednoduchá izolace nebo minimální prosakování do pájecích plôšek; nižší náklady a široké uplatnění u signálních sítí.
  • Tolerance umístění komponent: Komunikujte požadavky, zejména pro rychlé čipy s jemným roztečením.
  • Vymezení laku od pájení: Uveďte malé vymezení pro vysoce husté oblasti.
  • Výběr stop a mezer: Užší stopy a mezery zvyšují hustotu, ale zvyšují také náklady na obrábění a kontrolu.
  • Hustota mikroprovrtek a vrstvených přechodových děr: Počet sekvenčních laminací přímo ovlivňuje náklady na desku plošných spojů – minimalizujte vrstvení přechodových děr, pokud je to možné.
  • Typ výplně přechodové díry: Vyberte si mezi provedivý a nevodivá (NCF) vyplňuje na základě požadavků montáže a cyklů refluxního pájení.
  •  

Hustota směrování vs. počet vrstev: Optimalizujte výstup signálu a návratovou cestu pomocí nástrojů, jako jsou návrháři vrstvení; více vrstev často umožňuje čistší a robustnější směrování s menším přeslechem.

Typy automobilových HDI desek plošných spojů a jejich aplikace

Přehled typů automobilových desek plošných spojů

Ne všechny automobilové desky plošných spojů jsou HDI – ale HDI je nezbytné pro složité, kompaktní návrhy. Automobilový průmysl vyžaduje různé typy desek plošných spojů, přičemž moderní vozidla používají:

Běžné typy automobilových desek plošných spojů

      • Jednostranné a oboustranné desky plošných spojů: Používají se v klasických obvodech napájení a osvětlovacích systémech, ale s rostoucí složitostí systémů jsou stále častěji nahrazovány vícevrstvými deskami nebo řešeními HDI.
      • Vícevrstvé desky plošných spojů: (4–12+ vrstev) Pro distribuci signálů, napájení a uzemnění v ECU střední třídy a infotainment systémech.
      • Tužší desky plošných spojů: Zajistí strukturální stabilitu v náročném automobilovém prostředí.
      • Flexibilní a rigid-flex desky plošných spojů: Nezbytné pro těsné prostory, jako jsou sloupy řízení nebo světelné sestavy.
      • HDI desky plošných spojů: Pro všechny automobilové elektronické součásti s přísnými požadavky na hustotu, miniaturizaci a vysokorychlostní signály.

配图1.jpg

Co byste měli hledat při výběru výrobce HDI desek plošných spojů

Klasifikace HDI desek plošných spojů pro automobilové aplikace

Typ HDI desky plošných spojů

Klíčové funkce a technologie

Běžné automobilové případy použití

Průchozí díry HDI

Kombinuje průchozí vývrtky a mikrovíje

Rozvod energie, senzory

Sekvenční postupná výstavba (SBU)

Vrstva po vrstvě sekvenční laminace , mikrovíje, jemné linky

Bortní informační systémy, centrální zpracování ADAS, řídicí jednotky (ECU)

Tuho-pružné HDI

Kombinuje tuhé vrstvy s flexibilními obvody, často s mikrovíjemi

Moduly head-up displeje, skládací displeje, senzory

HDI libovolné vrstvy

Mikrovia mezi všemi sousedními vrstvami („HDI any-layer“)

Kritické řídicí jednotky ECUs, radary, automobilové kamery

Build-Up (Bez jádra)

Ultra tenké vrstvy, mikrovia, speciální tloušťka lisování

Miniaturní moduly, klíčenky, kompaktní bezdrátová zařízení

Cavity-Based HDI

Dutiny desky pro zapouzdření čipů, vlastní vrstvení

Moduly kamer, radar/ultrazvukové senzory, jednotky LiDAR

Typické aplikace automobilových HDI desek plošných spojů

Pokročilé systémy pomocí při jízdě (ADAS)

      • Zpracování v reálném čase pro udržování jízdního pruhu, detekci objektů, tempomat a prevenci kolizí.
      • Vyžaduje extrémně jemné dráhy (až do 1 mil s polodoplňovacími procesy) a stupňové mikrovias pro propojení vysoce hustých BGA čipů.

Infotainment a telematické moduly

      • Složité zpracování multimédií, bezdrátové komunikace, ovládání dotykových displejů.
      • HDI libovolné vrstvy pro propojení SoC, DDR a rádiových modulů při zachování Snížení EMI .

Řídící jednotky motoru (ECU)

      • Vysokorychlostní vícevrstvé HDI desky s vyšším počtem vrstev podporují přesnou kontrolu motoru a fúzi senzorů.

Správa baterií a výkonová elektronika

      • Vestavěné senzory, vyrovnávání článků, ochranné obvody s přesnými trasování a prostor požadavky zlepšují celkovou účinnost systému.

Moduly senzorů a kamery

      • Miniaturizované kamery s vysokým rozlišením a jednotky radaru/lidaru spoléhají na bezjádrové nebo dutinové HDI desky plošných spojů pro nízký profil a robustní integritu signálu.

Odrušení EMI a vysokorychlostní trasování

      • Desky navržené tak, aby minimalizovaly EMI a umožňovaly řízená impedance spojte citlivé analogové a rádiové obvody v jednom kompaktním provedení.

Definování požadavků na vaše automobilové HDI desky plošných spojů

Klíčové technické specifikace

Při specifikaci HDI desek plošných spojů pro automobilové aplikace je třeba předem stanovit několik klíčových požadavků. Tyto parametry přímo ovlivní výběr vrstvení, strukturu přechodových děr, výrobní realizovatelnost a cenu desky:

    • Počet cílových vrstev a vrstvení: Většina automobilových HDI desek plošných spojů využívá 4 až 10+ vrstev vyšší počet vrstev umožňuje více funkcí a vyšší hustotu zapojení, ale zvyšuje počet sekvenčních laminací, náklady a složitost registrace.
    • Minimální šířka stop a mezery: Uveďte požadovanou minimální šířku stopy a mezeru (např. 2-mil / 50 µm nebo dokonce 1-mil pro jemnoplošné vývody BGA). To ovlivňuje jak výkon signálu, tak technologickou schopnost výrobce HDI.
    • Rozteč BGA a součástek: Definujte nejmenší rozteč BGA (.4 mm je běžný pro moderní čipové sady). Uzavřené rozteče vyžadují mikrovývrtky, vývrtky ve spoji a pokročilé přístupy ke vrstvení.
    • Struktura vývrtky: Uveďte, kde požadujete mikrovia slepé vodivé přechody zabudované vodivé přechody , a jakékoliv výplňové otvory v plošném vodiči potřeby. Například řazené mikrovývrtky jsou povinné pro extrémně vysokou hustotu zapojení.
    • Velikost plošky a tolerance vrtání: Uveďte průměry plošek podle norem IPC/JEDEC a upřednostňované přesnost vrtání (±1 mil je možná při pokročilém laserovém vrtání).
    • Tloušťka desky a průraz: Definujte finální a průraznou tloušťku, která ovlivňuje mechanickou odolnost a kompatibilitu s konektory a skříněmi.
    • Úprava povrchu: ENIG, OSP, stříbro ponorem nebo jakékoliv zvláštní požadavky, protože to ovlivňuje spolehlivost a následné montážní procesy.

Tabulka: Příklad technického listu pro automobilové HDI desky plošných spojů

Parametr

Typická hodnota / rozsah

Poznámky

Počet vrstev DPS

6–12

Určeno složitostí návrhu

Min. dráha/vzdálenost

2-mil (50 µm) / 1-mil (25 µm je možná)

SEMI-ADITIVNÍ pro ultrajemné linky

Nejmenší rozteč BGA

0,4 mm nebo méně

Vyžaduje mikroviavíry, via-in-pad

Poměr stran mikrotranzu

≤ 0,75:1

Zaručuje spolehlivé plátování

Hotová tloušťka desky

1,0–1,6 mm

Přizpůsobit dle aplikace

Přes strukturu

Specifické pro vrstvení (viz níže)

Naskládané, posunuté, průchozí díry

Tg materiálu

>170°C (vysoké Tg FR-4, polyimid)

Pro tepelnou spolehlivost

Řízená impedance

Ano, obvykle ±10 %

Nezbytné pro vysokorychlostní signály

Shoda

RoHS, WEEE, automobilový (IATF)

Musí být sděleno

Kontrolní seznam: Co poskytnout při žádosti o cenovou nabídku od výrobců automobilových HDI desek s plošnými spoji

    • Gerber/data soubory se zřetelně označenými vrstvami uspořádání, vrtání a pájecích plôšek
    • Schématické výkresy s označenými sítěmi s řízenou impedancí a kritickými cestami signálů
    • Očekávané množství (prototyp, předvýroba, sériová výroba)
    • Požadavky na spolehlivost a prostředí
    • Žádosti o certifikaci shody
    • Úprava povrchu, barva pájecí masky, speciální povlaky nebo značení
    • Požadavky na montážní kroky, pokud je požadována kompletní montáž

Klíčové výrobní a kvalitativní normy

Výběr výrobce automobilů Výrobce HDI desek plošných spojů není jen otázkou technologie – jde o důvěru. Rizika spojená s elektronikou pro automobily jsou vysoká: poruchy mohou mít bezpečnostní dopad, vést ke nákladným zpětným odběrům a poškozovat renomé značky. Proto přední výrobci vynakládají značné prostředky na certifikace kvality, pokročilé řízení procesů a systémy trvalého zlepšování každého kroku Hdi pcb výrobního procesu, od plátování mikrodir až po sekvenční laminaci a konečnou montáž.

Požadované certifikace výrobců pro HDI desky plošných spojů pro automobilový průmysl

Výběr partnera se správnými odborná certifikace certifikacemi je v automobilovém sektoru nepostradatelný. Tyto certifikáty zaručují dodržování přísných norem řízení kvality, stopovatelnosti a kontroly procesů. Toto byste měli hledat:

Povinná tabulka certifikací

Certifikace

Popis a význam

Důležitost pro automobilový průmysl

IATF 16949

Řízení kvality v automobilovém průmyslu (na základě ISO9001)

Povinné pro výrobce automobilů (OEM)

ISO 9001:2015

Globální standard nejvyšší úrovně pro kvalitu

Zajišťuje disciplínu procesů

AS9100D

Kvalita pro letecký a obranný průmysl

Dodatečná přísnost (volitelné)

UL certifikace

Shoda s požadavky na bezpečnost a hořlavost

Vyžadováno pro právní prodej

RoHS & WEEE

Environmentální omezení nebezpečných látek

Regulační požadavky EU/Asie

ISO 13485

Zaměření na lékařská zařízení (užitečné pro auto lékařské subsystémy)

Niche, zvyšuje důvěru

Praktiky kontroly kvality při výrobě HDI desek plošných spojů

Automobilový průmysl HDI PCB musí splňovat přísné standardy pro stopovatelnost, opakovatelnost a prevenci vad. Nejlepší výrobci uplatňují vícevrstvý, komplexní přístup:

Kontrola příchozích materiálů

Všechny základní materiály (FR-4, high-Tg, bezhalogenové, měděná fólie) jsou zkontrolovány na shodu a stopovatelnost ještě před zahájením výroby.

Monitorování v průběhu procesu

Automatizovaná optická inspekce (AOI): Každá vrstva je prohledána pomocí AOI za účelem detekce zkratů, přerušení a problémů se stopami.

Kontroly polohy vrtání: Microvia a laserové vrtání přesnost ověřena na ±1 mil, aby se předešlo nesrovnání, což je obzvláště důležité u posunuté a naskládané mikroviay struktury.

Sledování tloušťky povlaku: Zajišťuje rovnoměrné měděné povlaky v mikrodírách pro spolehlivou vodivost a trvanlivost.

Statistická kontrola procesu: Klíčové kroky (laminace, vrtání, cykly povlaku) jsou sledovány na odchylky; výběhy mimo specifikaci jsou okamžitě zastaveny a vyšetřovány.

Kontrola na konci linky a finální testování

    • Elektrické testy: Detekuje přerušené/kratší obvody napříč všemi sítěmi, obvykle pomocí létající sondy nebo zařízení s pevným připojením.
    • Rentgenová inspekce: Používá se ke kontrole zapuštěných děr, vyplnění děr ve spojovacích ploškách a registrace vnitřních vrstev u složitých naskládání.
    • Analýza příčného řezu: Náhodné zkušební vzorky jsou rozřezány a zkoumány pod mikroskopem, aby se ověřila výplň díry, integrity povlaku a soulad poměru stran.

Spolehlivost a zkoušení vlivu prostředí

    • Náročné automobilové projekty vyžadují zrychlené tepelné cyklování, zkoušky vibrací a odolnosti vůči chemikáliím/vlhkosti – často odpovídající kvalifikaci na úrovni celého systému.

Sledovatelnost a dokumentace

    • Sledování sériových čísel podle šarže, úplné čárové kódy pro každý cyklus laminace a podrobné procesní záznamy pro každý krok.

Dodání včas a komplexní možnosti

Dodávky HDI desek plošných spojů ovlivňují celý výrobní řetězec automobilů. Výrobce HDI desek plošných spojů musí poskytovat:

Výrobní normy pro jednotlivé kroky výroby HDI desek plošných spojů

Pro zajištění Vyrobitelnost desek plošných spojů a spolehlivý provoz po celou dobu životnosti vozidla, tyto normy musí být integrovány do pracovních postupů výrobce:

1. Sekvenční laminace a konzistence vrstvení

    • Přesná kontrola laminace cykly a tloušťka lisování pro dosažení zamýšleného návrhu.
    • Ověření hybridních vrstvených struktur na spolehlivost, zejména u vícevrstvých konstrukcí.

2. Vrtání a struktura přechodových děr

    • Moderní laserové vrtání pro mikro-přechodové díry, dosažení konzistentního poměru stran a svislé přesnosti.
    • Řízený mechanické vrtání pro průchozí díry, optimalizované pro životnost a opotřebení vrtáku (snížení nákladů).

3. Kvalita mikro-přechodových děr a plátovaných přechodovek

    • Plátovací procesy, které zajišťují správné vyplnění a strukturní integritu pro oba typy provedivý a vyplnění neprovodných děr (NCF) požadavky.
    • Sledování všech plátovacích cyklů a pravidelné destruktivní testování vzorků pro zajištění dlouhodobé spolehlivosti.

4. Registrace a zarovnání

    • Systémy optického zarovnání vysokého rozlišení, které udržují každý přechodový kontakt perfektně zaregistrovaný – i napříč více než 10 vrstvami a několika laminacemi.
    • Korekce registrace data exportována pro stopovatelnost a nepřetržité zlepšování.

配图2.jpg

Výběr materiálu a testování spolehlivosti

Proč je výběr materiálu důležitý u HDI desek plošných spojů

Materiály ve desce s hustou soustavou spojů Musí vyvažovat tři hlavní potřeby: elektrický výkon, mechanickou odolnost a náklady. Volby, které zde uděláte, ovlivní každý krok výroby a tím i vrstvení , spolehlivost mikroprolazů, konzistence povlaku a nakonec celkově Náklady na desky plošných spojů .

Klíčové vlastnosti materiálů pro HDI desky plošných spojů

    • Teplota skelného přechodu (Tg): FR-4 s vysokým skelným přechodem (Tg ≥170 °C) je standardní; vyšší hodnoty nebo speciální polyimidy se používají pro systémy pod kapotou nebo napájecí systémy.
    • Tepelná vodivost: Zvýšená odolnost pro desky zvládající vyšší teploty, jako jsou řadiče LED nebo měniče.
    • Součinitel tepelné roztažnosti (CTE): Nízký koeficient tepelné roztažnosti (CTE) zajišťuje, že během tepelného cyklování – např. opakovaného startování motoru – mikrovia a zapuštěné prolazy udržují své strukturální spoje.
    • Bezhalogenové a bezolovnaté varianty: Požadováno pro systémy vyhovující směrnicím RoHS a WEEE, což je nezbytné pro globální automobilové dodavatelské řetězce.
    • Dielektrické vlastnosti: Materiály s úzkými dielektrická konstanta (Dk) a činitel ztrát (Df) tolerancemi poskytují stabilní řízená impedance pro signály s vysokou rychlostí.

Typická tabulka materiálů

Typ materiálu

Atributy

Použití v automobilovém průmyslu

High-Tg FR-4

Nákladově efektivní, Tg >170 °C

Řídicí jednotky (ECU), zábavní systémy, senzory

Polyimid

Vysokoteplotní, flexibilní, robustní

Tuho-pružné, motorový prostor, LED moduly

Bezhalogenová epoxidová pryskyřice

RoHS/WEEE, dobrá shoda CTE

Přístrojové panely, osvětlení interiéru

Hybrid s keramickým plnivem

Nejlepší tepelná vodivost

Řízení výkonu, měniče, desky baterií

Testování spolehlivosti pro automobilové HDI desky plošných spojů

Spolehlivost je v automobilovém průmyslu nepostradatelná. Dodavatelé HDI desek plošných spojů nejvyšší třídy nabízejí širokou škálu testů – jak během výběru materiálů, tak po výrobě desek – aby zajistili odolný výkon po celou dobu životnosti vozidla.

Klíčové testy spolehlivosti

Teplotní cyklus

Simuluje zapínání/vypínání a každodenní provozní výkyvy (-40 °C až +125 °C nebo více).

Vyhodnocuje tvorbu trhlin/prázdnin v mikrotranzích, slepých tranzích , a obložení .

Tepelný šok

Rychlé ohřevy a chlazení pro testování selhání způsobených nesouladem CTE – klíčové pro navrstvené mikroprocházky.

Odolnost proti vlhkosti a izolace

Nezbytné pro desky vystavené kondenzaci nebo vlhkosti, například moduly dveří.

Vibrace/Mechanický otřes

Simuluje namáhání při jízdě po silnici a vibracích motoru.

Ověřuje přilnavost vyplnění procházek materiálu, pájených spojů a celkové odolnosti vrstvené struktury.

Pájitelnost a cykly refluxního pájení

Hodnotí odolnost provedivý a nevodivá výplň otvorů (NCF), zejména při opakovaném opětovném toku na montážní lince.

Mikrosekční analýza

Zkoumá vnitřní vrstvy, tloušťku měděného povlakování a zkoumá pro viditelné dutiny nebo delaminování v sekvenčním laminování HDI staveb.

Příklad protokolu pro zkoušení spolehlivosti

Název zkoušky

Metoda

Typické kritéria pro přijetí

Temperaturní cyklus

-40 °C až +125 °C, 1000 cyklů

< 5% posun elektrických parametrů

Tepelný šok

-55 °C až +125 °C, 300 cyklů

Žádné viditelné praskliny, žádné otevřené obvody

Svařitelnost

35 cyklů zpětného toku, IPC/JEDEC J-STD

Žádné zvedání podložek, žádné extrudování plněním

Průřez

Metalografická analýza

Žádné prázdné místo > 5%, plnění > 95% v mikrovíze

Vibrace

Rozlišuje se, normy ISO/IEC

Integrita pájení a zásobování, žádné praskliny

Zvláštní technologie používané v moderních HDI PCB

Mikroviázy: základní kámen HDI

Mikrovia jsou malé, laserem vyvrtané otvory (obvykle vytváření a výroba ) které elektricky propojí hustě směřované vrstvy bez nevýhod velkých průchodných otvorů. Jejich malá velikost je nezbytná pro podporu komponenty s těsným výstupem jako 0,4 mm BGA a maximalizace hustoty směrování .

Mikrovia parametry

Parametr

Typická hodnota

Důležitost pro PCB pro automobilový průmysl

Průměr vrtáku

≤ 0,15 mm (150 μm)

Umožňuje tenkou podložku/přístupnou podložku pro 0,4 mm BGA

Poměr stránek

< 0,75:1

Zlepšuje integritu a spolehlivost pokládky

Velikost podložky

≥ 0,25 mm

Zajišťuje registraci a pevné pájení

Tabulka: Typy a použití

Typ vývrtu

Metoda s vrtáním

Typické použití

Výhody

Nevýhody

Průchozí přechodová díra

Mechanické

Energetika/zemní zařízení, starší technologie

Jednoduché, levnější

Spotřebovává více nemovitostí

Slepá přechodová díra

Laser

BGA výstupní, kompaktní moduly

Uvolňuje povrch.

Komplexnější výroba

Zapuštěná přechodová díra

Laserové/mechanické

Hluboké směrování

Žádný ztracený povrchový prostor

Těžší kontrola

Mikrovia

Laser

Vrstvy s vysokou hustotou

Vysoká hustota, spolehlivost

Omezení poměru stran

Posunuté mikrodiry

Laser

Spolehlivost, husté uspořádání

Menší namáhání, vysoký výtěžek

Složitá registrace

Naskládané mikroviay

Laser

BGA s extrémně vysokým počtem pinů

Maximalizuje hustotu

Více kroků laminace/plátování

Sekvenční laminace a pokročilé vrstvení

Typ vrstvení

Popis

Použití v automobilovém průmyslu

1-N-1

Jedna vrstva build-up na každé straně

Vstupní úroveň HDI, senzory

2-N-2

Dva vrstvené vrstvy na každé straně

BGA, zábavní systém

3-N-3

Tři vrstvené vrstvy na každé straně, někdy bez jádra

Radar, výpočetní technika, telematika

Hybridní vrstvení

Kombinace různých materiálů/vrstvení

Napájení a signál, odolné řídicí jednotky

Úvahy o nákladech, dodání a zákaznické podpoře

Výběr toho nejlepšího výrobce automobilových HDI desek plošných spojů znamená dívat se daleko za hranice samotné technologie a kapacit – musíte také zvážit faktory, které ovlivňují celkové Náklady na desky plošných spojů , spolehlivost dodávek a kvalitu poskytované průběžné podpory. U automobilových projektů může chyba v libovolné z těchto oblastí způsobit nákladné zdržení, překročení rozpočtu a kvalitativní problémy ve výrobním řetězci.

Co ovlivňuje náklady na HDI desky plošných spojů?

Nákladová struktura Výroby HDI desek plošných spojů je složitější než u tradičních desek plošných spojů kvůli technické sofistikovanosti procesů, jako je laserové vrtání , sekvenční laminace a výroba pokročilých přechodových kontaktů. Níže je uveden přehled hlavních faktorů ovlivňujících náklady:

Příklad: Tabulka dopadu na náklady

Stackup a funkce

Odhadovaný dopad na náklady (%)

Jednoduchý 1-N-1 stackup

Základní (žádné zvýšení)

2-N-2 Stackup

+25–30%

3-N-3 se stohovanými mikroviapojemi

+40–60%

Jemná dráha (1-mil SAP)

+20–35%

Vodivý via-in-pad

+15–25%

Vysokotepelně odolný bezolovnatý materiál (High-Tg HAL-free)

+10–15%

Jak porovnávat a vybírat dodavatele HDI desek plošných spojů

Proces výběru správné výrobce automobilových HDI desek plošných spojů je klíčové pro zajištění krátkodobého úspěchu projektu i dlouhodobé spolehlivosti vozidla. Vzhledem k tomu, že mnozí dodavatelé propagují pokročilé možnosti HDI, je nezbytné se vyhnout marketingovým tvrzením a posuzovat potenciální partnery pomocí důkladné, víceúrovňové kontroly.

Zkušenosti a schopnosti

Dodavatele historie má význam – zejména v automobilovém průmyslu, kde je spolehlivost nepostradatelná.

    • Počet let na trhu: Hledejte uznávané společnosti s historií dodávek HDI desek plošných spojů pro náročné odvětví (automobilový průmysl, letecký průmysl, lékařství).
    • Zaměření na průmysl: Dodavatel například obsluhuje přední automobilové OEM nebo Tier 1 dodavatele? Jaký procentuální podíl jejich činnosti tvoří práce specificky pro automobilový průmysl?
    • Portfolio minulých projektů: Prohlédněte si studie případů a úspěšné příběhy s porovnatelnými moduly – ADAS, řízení baterií, infotainment, radar nebo desky plošných spojů pro kamery.
    • Technický rozsah: Potvrďte odbornost ve všech požadovaných technologiích, jako jsou laserové vrtání , mikrovíry, slepé/potopené víry, bezjádrové vrstvení a jemná kresba vodičů (např. 1-milová čára/mezera).

Tabulka: Porovnání dvou dodavatelů HDI desek (příklad)

Funkce

Dodavatel A (specialista na automobilový průmysl)

Dodavatel B (běžný provoz desek plošných spojů)

Léta v podnikání

25

7

Certifikace IATF 16949

Ano

Ne

Možnosti vrstvení/vrtání

3-N-3, řazené mikrovíry, SAP

1-N-1, pouze průchozí otvory

Automobiloví klienti

8 Tier 1 dodavatelů, 2 OEM značky

Několik, převážně spotřebitelských

Doba výroby prototypu

3 dny

10 dní

Inženýrská podpora

Vyhrazený tým pro DFM/stackup

Pouze e-mail, obecné rady

Transparentnost nákladů

Kompletní rozvaha, jasné NRE/DFM

Lump sum, nejasné faktory nákladů

Technologie a inovace

Zkontrolujte, zda dodavatelé zůstávají aktuální, nebo posouvají hranice:

  • Použití pokročilých procesů: Používají semi-additivní proces pro jemné vedení spojů ? Mohou předvést úspěšné výroby s naskládanými/posunutými mikroprochody ve složitých vrstvených strukturách?
  • Vlastní vrstvené struktury a možnosti materiálů: Přístup k bezjadrovým, hybridním nebo speciálním materiálům s vysokým TG pro extrémní prostředí.
  • Vnitřní vs. externě zpracovávané procesy: Spolehliví dodavatelé udržují laserové vrtání, mědění, a testování na místě pro plnou kontrolu a stopovatelnost.

配图3.jpg

Běžné HDI skoby desek a technologie

Středním prvkem každé vysoce kvalitní automobilové HDI DPS je vrstvená struktura (stackup) — uspořádání vrstev desky, které určuje vlastnosti signálů, mechanickou pevnost, odolnost vůči teplu a výrobní náročnost. Správný HDI stackup také zajišťuje optimální hustotu propojení pro komponenty s malými roztečemi, přičemž efektivně řídí náklady a výrobní rizika. Automobilové aplikace často vyžadují složitější stackupy než komerční zařízení kvůli požadavkům na odolnost, těsné vývody BGA, řízenou impedanci a dlouhodobou spolehlivost.

Typy HDI stackupů pro automobilové aplikace

1-N-1 Stackup

    • Konfigurace: Jedna vrstva build-up (HDI) na obou stranách centrálního jádra.
    • Použití: Jednoduché moduly, BGA s nižším počtem vývodů, okrajové senzory.
    • Výhody: Náklady na HDI vstupní úrovně, nižší výrobní složitost, vhodné pro mnohé necenzitivní aplikace.

2-N-2 Stackup

    • Konfigurace: Dva vrstvené vrstvy na každé straně; často používané pro vývody BGA s jemným roztečením (0,4 mm).
    • Použití: Infotainment, komplexní řídicí jednotky (ECU), ADAS, moduly s velkým počtem vývodů.
    • Výhody: Umožňuje hustší propojování, více mikrovývrtů a zapuštěných vývrtů, lepší odstínění EMI a struktury se řízenou impedancí.
    • Typické technologie: Naskladované mikrovývrty, střídané mikrovývrty, vývrt ve spojové plošce (via-in-pad), hybridní stackupy (kombinace tradičních a HDI vrstev).

3-N-3 nebo vyšší

    • Konfigurace: Tři nebo více vrstvených vrstev na každé straně, často s jádrem bez jádra (coreless) nebo hybridním jádrem.
    • Použití: Vysokorychlostní výpočetní technika, automobilový radar/vize, telematika zpracovávající velké objemy dat.
    • Výhody: Podporuje obrovskou hustotu vývodů, pokročilou správu integrity signálu, klíčové pro elektroniku další generace autonomního řízení.

Typ vrstvení

Typické vrstvy

Klíčové vlastnosti

Příklad z automobilového průmyslu

1-N-1

4–6

Vstupní HDI, jedna mikrovíá

Senzory, nebezpečnostní řídicí jednotky (ECU)

2-N-2

8–10

Naskládané mikrovíy, zapuštěná víya

Vysokopočetné BGA, infotainment, ADAS

3-N-3

>10

Bezkostroukový, hybridní proces SAP

Radar, telematika, výpočetní řídicí jednotky

Strategie návrhu vrstev

Sekvenční laminace a laminační cykly

    • Sekvenční laminace postupné vytváření a lisování vrstev HDI pro umožnění mikrotranzitní konektivity mezi vybranými vrstvami.
    • Každý cyklus přináší více zarovnání náročnosti (zachování přesnosti vrtání ±1 mil), přičemž více laminací zvyšuje jak složitost, tak náklady.
    • Měděné plátovací cykly další vrstvené/podzemní tranzity vyžadují více kroků měděného plátování, což ovlivňuje výrobní možnosti a celkovou dodací dobu.

Hybridní a bezjádrové uspořádání

    • Hybridní uspořádání kombinují pokročilé vrstvy HDI s konvenčními vícevrstvami pro optimalizaci nákladů a výkonu (např. distribuce napájení na standardních vrstvách, vysokorychlostní signály na vrstvách HDI).
    • Bezjádrové uspořádání odstraněním centrálního tuhého materiálu se dosahuje tenčích a lehčích modulů s ještě hustějším směrováním, vhodných pro oblasti jako kamery nebo senzorové bloky uvnitř kabiny.

Poměr stran a konstrukce mikrotranzů

    • Poměr stran mikrotranzu : Doporučuje se hodnota 0,75:1 nebo nižší, aby se optimalizovala kvalita zaplňování a povlakování – klíčové pro odolnost proti automobilovým vibracím nebo tepelným cyklům.
    • Velikost plošky a tloušťka dielektrika : Pečlivě vybrány tak, aby zajistily řízenou impedance a integritu signálu, aniž by hrozilo prasknutí tranzu nebo plošky v náročných podmínkách.

Schopnost vytváření jemných spojů a hustota směrování

    • Technologie jemných spojů (šířka/vzdálenost stop 1–2 mil) se stává stále běžnější u vysoce kvalitních vrstvených struktur, zejména tam, kde jsou použity polodoplňovací procesy.
    • Tyto vrstvené struktury umožňují Vývody z BGA dokonce i u součástek s roztečí 0,4 mm, čímž umožňují elektrická připojení, která jinak vyžadovala by dodatečné vrstvy desky.

Příklad tabulky: Výhody směrování podle vrstvení

Vrstvení

Min. dráha/vzdálenost

Podporovaný pitch BGA

Směrovatelné vývody BGA (na 1000 pinů)

Počet laminací

1-N-1

4/4 mil

0,65 mm

600–700

2–3

2-N-2

2/2 mil

0,4 mm

850–900

4–5

3-N-3+

1/1–2/2 mil

<0,4 mm

>950

6+

Prostřednictvím struktur, registrace a výrobní realizovatelnosti

    • Stupňované mikrovíje: Posunuté na sousedních vrstvách pro zvýšenou mechanickou spolehlivost a výtěžnost – lepší pro automobilový průmysl (zejména za vibrací/tepelného cyklování).
    • Naskládané mikrovíje: Zajistí nejvyšší hustotu, používají se pod BGAs s extrémně vysokým počtem pinů, ale vyžadují přesnější zarovnání a metalizaci.
    • Registrace (zarovnání vrtání): Pro udržení výrobní realizovatelnosti používají výrobci HDI optické a laserové navigační systémy k zajištění přesného zarovnání mikrovíjí a spojů napříč mnoha vrstvami, což je kritické pro rozteč 0,4 mm nebo užší návrhy.

Doporučený postup: Zapojte dodavatele HDI desek s vedením návrháře vrstev a inženýry DFM již na začátku projektu, zejména pokud jsou vyžadovány vysoká složitost, jemné vedení nebo přísné provozní podmínky.

Budoucí trendy v technologii HDI desek pro automobilový průmysl

Jak se vozidla rychle posouvají směrem k vyšší automatizaci, elektrifikaci a digitální konektivitě, rostou nároky na automobilové HDI desky se rychle vyvíjejí. Budoucí vozidla budou vyžadovat ještě pokročilejší desce s hustou soustavou spojů (HDI) řešení – posun hranic složitosti vrstev, miniaturizace, integrity signálu a výrobní proveditelnosti.

Pokročilé technologie přechodových děr a vrstev

Trend

Popis

Výhoda pro automobilový průmysl

Bezjádrové uspořádání

Žádné tuhé vnitřní jádro; lehčí, pružnější

Moduly fotoaparátů, senzory baterií EV

Ultrajemné SAP linky

1-milová trasa, zvýšená hustota

Menší moduly, chytřejší přístrojové panely

Vestavěné pasivní součástky

RC součástky integrované do vrstev

EMI, zlepšení integrity signálu

Cavity HDI

Přesný výřez desky pro vrstvené čipy nebo MEMS

Tenčí radary, lepší balení

Budoucí výzvy

    • Údržba přesnost registrace vrtání (±0,5 mil nebo lepší), jak roste počet vrstev na 12 a více a hustota mikroprovrty stoupá.
    • Řízení odvodu tepla s použitím ultra tenkých laminátů a síťových struktur pro vrtání.
    • Zajištění provozní spolehlivosti u hustších, tenčích a pružnějších návrhů desek plošných spojů vystavených intenzivním vibracím a mechanickým rázům.

Získejte bezplatnou nabídku

Náš zástupce se vám brzy ozve.
E-mail
Jméno
Název společnosti
Zpráva
0/1000