Ko vajadzētu meklēt, izvēloties HDI PCB ražotāju?

HDI PCB tehnoloģijas izpratne

Kas ir augstas blīvuma savienojumu (HDI) PCB?

Augstas blīvuma savienojumu PCB vai HDI PCB , pārstāv vienu no progresīvākajām shēmas plates tehnoloģijām, kas ļauj radīt mūsdienu inovatīvas automašīnu elektronikas ierīces. Atšķirībā no parastajām drukātajām shēmplatēm, HDI PCB ietver mikrocaurules , ārkārtīgi smalkas trases un atstarpes, kā arī sarežģītas caurules struktūras, piemēram, aklas caurules un paslēptie vārtiņi , lai dramatiski palielinātu komponentu blīvumu un maršrutēšanas elastību.

Būtībā HDI tehnoloģiju raksturo augstāks vadiem blīvums —vairāk vadītāju uz vienību laukumu—un spēja atbalstīt ļoti smalkas svītru platumu un minimālu attālumu starp svītrām. Šīs īpašības ļauj HDI PCB dizaineriem:

• Izvietot lielāku komponentu skaitu kompaktā laukumā, kas ir būtiski mūsdienu automašīnu pielietojumiem, kur trūkst vietas.
• Vadīt augsta kontaktu skaita komponentus, piemēram, BGA ar 0,4 mm spraugu un FPGA, neizmantojot papildu slāņus vai sarežģītas izvada stratēģijas.
• Sasniegt labākas elektriskās darbības ar uzlabotu signāla integritāte un minimizētu elektromagnētisko traucējumu (EMI) .

Galvenās HDI PCB tehnoloģijas iezīmes

HDI attīstība automobiļu PCB ražošanā

Sūknis uz miniatūrizācija un palielināta funkcionālā spēja šobrīd ir izveidota iespēja, ka, izmantojot "Smartphone" un "Smartphone" (piemēram, "Smartphone") un "Smartphone" (piemēram, "Smartphone") modeļus, var izmantot arī "Smartphone" un "Smartphone" modeļus. HDI automobiļu lietojumos. Kompakts, progresīvs stackup, ko nodrošina HDI tehnoloģija, ne tikai samazina automobiļu elektronikas izmērus un svaru, bet arī uzlabo uzticamību, ļaujot īsākus, kontrolētos impedances signāla ceļus, kas ir būtiski ātrgaitas datu nosūtīšanai.

HDI PCB priekšrocības automobiļu projektēšanā

Piemērs: automašīnu radara modulis

HDI PCB tehnoloģija vienā mirklī

• Slāņojuma elastība: Viegli pielāgojama lietojumprogrammai (1-N-1, 2-N-2, hibrīdie slāņojumi, bez serdes).
• Sarežģītas caurules struktūras: Ļauj sasniegt augstu ražošanas iznākumu ar tuvu soli un smalkām līnijām.
• Avancētas urbumu tehnoloģijas:  Lāzera urbumi nodrošina nevienlīdzināmu precizitāti (±1 mil), kas ir būtiska mikrocaurulēm un daudzslāņu plātēm.
• Ātrās izgatavošanas prototipēšanu : Spējīgs nodrošināt paraugu sērijas laikā 24 stundas steidzamai dizaina validācijai.
• Masveida ražošanas gatavība : Nepārtraukta pāreja no NPI uz apjomu ar mērogojamu aprīkojumu un procesa kontroli.
• Integrētā loģistika : Iekšēji vai cieši kontrolēts galven-virziena piegādes process, lai minimizētu manipulācijas riskus un muitas kavēkļus.
• Vadītspējīgs caurules aizpildījums: Izmanto vadītspējīgu epoksīdu vai varu pastu, lai nodrošinātu optimālu elektrisko savienojumu un uzlabotu siltuma izkliedi; vērtīgs augstas strāvas un augstas uzticamības moduļos.
• Nevadītspējīgs caurules aizpildījums (NCF): Izmanto, kad galvenais mērķis ir vienkārša izolācija vai minimāla izplūšana uz kontaktlaukumiem; zemākas izmaksas un plaši izmanto signāla tīklos.
• Komponentu novietošanas tolerances: Kommunicēt prasības, īpaši augstas frekvences, maziem solim čipiem.
• Lodēšanas maskas atstarpe: Norādiet mazu atstarpi augstas blīvuma zonām.
• Vadu un atstarpju izvēle: Mazākas atstarpes un tievāki vadi palielina blīvumu, taču paaugstina apstrādes un inspekcijas izmaksas.
• Mikroperējumu un salikto perējumu blīvums: Sekvenciālo laminēšanas ciklu skaits ir tiešs PCB izmaksu faktors — ierobežojiet perējumu saskaiti, cik vien iespējams.
• Perējuma aizpildījuma veids: Izvēlieties starp konduktīvs un neelektrovadošs (NCF) aizpildījumi, balstoties uz montāžas prasībām un atkausēšanas cikliem.
•  

Maršrutēšanas blīvums salīdzinājumā ar slāņu skaitu: Optimizējiet signāla izvadu un atgriešanās ceļu, izmantojot rīkus, piemēram, slāņu projektētājus; vairāk slāņu bieži ļauj tīrāku, izturīgāku maršrutēšanu ar mazāku krustsistēmu.

Automobiļu HDI PCB tipi un pielietojumi

Automobiļu PCB tipu pārskats

Ne visi automobiļu PCB ir HDI — taču HDI ir būtisks sarežģītiem, kompaktiem dizainiem. Automobiļu nozarei nepieciešami dažādi PCB tipi, ko moderni transportlīdzekļi izmanto:

Bieži sastopami automobiļu PCB tipi

• • • Vienpusējie un divpusējie PCB: Izmantoti vecāku paaudžu enerģijas ķēdēs un apgaismojuma sistēmās, taču arvien biežāk tos aizstāj daudzslāņu vai HDI risinājumi, jo sistēmas kļūst sarežģītākas.
    • Daudzslāņu PCB: (4–12+ slāņi) Signālu, enerģijas un zemes sadalei vidējas klases ECU un informātikas izklaides sistēmās.
    • Cietie PCB: Nodrošina strukturālu stabilitāti grūtos automašīnu ekspluatācijas apstākļos.
    • Elastīgās un kombinētās elastīgi-cietais PCB: Svarīgas ierobežotu telpu dēļ, piemēram, stūres kolonnās vai apgaismojuma blokos.
    • HDI PCB: Visām automašīnu elektronikas ierīcēm ar stingrām prasībām attiecībā uz blīvumu, miniatūrizāciju un augsts frekvences signāliem.

Ko jāņem vērā, izvēloties HDI PCB ražotāju

HDI PCB klasifikācija automašīnu pielietojumiem

Tipiskas automobiļu HDI PCB lietojumprogrammas

Uzlabotas vadītāja asistences sistēmas (ADAS)

• • • Reālā laika apstrāde, lai uzturētu sliežu ceļu, atklātu objektus, regulētu kustību un izvairītos no sadursmēm.
    • Vajag ultrafīnas līnijas (līdz 1 millimetram ar pusaditivām procedūrām) un izkliedētas mikrobiozes augstas blīvuma BGA čipu maršrutēšanai.

Informatīvo un televīzijas moduli

• • • Komplektā multimediju apstrāde, bezvadu sakaru sistēma, touchscreen kontrole.
    • Jebkura slāņa HDI ar elektrisko vai elektrisko sakaru sistēmu, EMI samazinājums .

Motora kontrolēšanas vienības (ECU)

• • • Augstas uzticamības daudzslāņu HDI plates ar palielinātu slāņu skaitu nodrošina precīzu dzinēja vadību un sensoru apvienošanu.

Baterijas pārvaldība un enerģētiskā elektronika

• • • Iebūvēti sensori, elementu līdzsvarošana, aizsardzības shēmas ar stingriem vada platums un atstarpe prasmēm uzlabo vispārējo sistēmas efektivitāti.

Sensoru moduļi un kameras

• • • Miniatūras, augstas izšķirtspējas kameras un radaru/lidaru ierīces balstās uz serdi nesaturēm vai dobuma balstītām HDI PCB, lai panāktu zemu profilu un stabila signāla integritāti.

EMI filtrēšana un augsts frekvences maršrutēšana

• • • Plates, kas dizainētas, lai minimizētu EMI un ļaut regulēta pretestība apvienot jutīgas analogās un radio shēmas vienā kompaktā izpildījumā.

Jūsu automašīnu HDI PCB prasību noteikšana

Galvenie tehniskie parametri

Norādot HDI PCB automašīnu pielietojumiem, vairākas galvenās prasības jānosaka jau sākotnēji. Šie parametri tieši ietekmēs slāņu izvietojumu, caurules struktūru, ražošanas iespējas un PCB izmaksas:

• • Vēlamais slāņu skaits un slāņu izvietojums: Lielākā daļa automašīnu HDI PCB izmanto no 4 līdz 10+ slāņiem augstāks slāņu skaits nodrošina vairāk funkciju un lielāku maršrutēšanas blīvumu, taču palielina secīgās laminēšanas ciklus, izmaksas un reģistrācijas sarežģītību.
  • Minimālais vads un atstarpe: Norādiet plānoto minimālo vada platumu un atstarpi (piemēram, 2-mil / 50 µm vai pat 1-mil precīziem BGA izvadīšanas līnijām). Tas ietekmē gan signāla veiktspēju, gan HDI ražotāja procesa iespējas.
  • BGA un komponentu solis: Norādiet mazāko BGA soli (.4 mm ir parasts mūsdienu čipu komplektiem). Maziem soļiem nepieciešamas mikrozumailas, zvini padomē un sarežģītākas slāņojuma metodes.
  • Zumailas struktūra: Norādiet, kur jums nepieciešamas mikrocaurules , aklas caurules , paslēptie vārtiņi , un jebkuras vads caur kontaktlaukumu vajadzībām. Piemēram, mikrosavienojumu vairāku slāņu struktūras ir obligātas ļoti augstai maršrutēšanas blīvumam.
  • Kontaktlaukuma izmērs un urbuma pieļaujamās novirzes: Norādiet kontaktlaukumu diametrus saskaņā ar IPC/JEDEC standartiem un vēlamo urbuma precizitāti (±1 mil iespējams ar jaunākās paaudzes lāzerurbumu tehnoloģiju).
  • Plāksnes biezums un prešforma: Norādiet pabeigto un prešformas biezumu, kas ietekmē mehānisko izturību un savietojamību ar konektoriem un korpusiem.
  • Virsmas apdare: ENIG, OSP, iegremdēta sudraba pārklājums vai jebkādas speciālas prasības, jo tas ietekmē uzticamību un turpmāko montāžu.

Tabula: Automobiļu HDI PCB piemēra specifikācija

Pārbaudes saraksts: Ko norādīt, pieprasot piedāvājumu no automašīnu HDI PCB ražotājiem

• • Gerber/datu faili ar kastējuma, urbumu un kontaktu slāņiem skaidri apzīmēti
  • Shēmas ar regulētās pretestības tīkliem un kritiskajiem signāla ceļiem atzīmēti
  • Paredzamais daudzums (prototips, iepriekšēja ražošana, sērijveida ražošana)
  • Uzticamības un vides prasības
  • Atbilstības sertifikācijas pieprasījumi
  • Virsmas apstrāde, lodēšanas maskas krāsa, jebkādi īpaši pārklājumi vai marķējumi
  • Montāžas posmu prasības, ja tiek pieprasīta pilna montāža

Galvenie ražošanas un kvalitātes standarti

Izvēloties automašīnu HDI PCB ražotāju nav tikai par tehnoloģiju — tas ir par uzticību. Automobiļu elektronikā ir augsti riski: kļūmes var ietekmēt drošību, izraisīt dārgas atsaukšanas akcijas un kaitēt zīmola reputācijai. Tāpēc vadošie ražotāji iegulda lielas summas kvalitātes sertifikācijās, uzlabotās procesu kontroles sistēmās un nepārtrauktās uzlabošanas risinājumos katram ražošanas procesa solim, Hdi pcb sākot no mikrovadsavienojumu pārklāšanas līdz secīgai laminēšanai un pabeigtai montāžai.

Nepieciešamie ražotāju sertifikāti automašīnu HDI PCB plāksnēm

Izvēloties partneri ar pareizajiem nopietņu sertifikācijas ir nekomerciāli svarīgs automašīnu sektorā. Šie sertifikāti garantē atbilstību stingrām kvalitātes pārvaldības, izsekojamības un procesu kontroles standartiem. Šeit ir tas, uz ko jāraugās:

Būtisku sertifikātu tabula

Kvalitātes kontroles prakses HDI PCB ražošanā

Autoindustrija HDI PCB ir jāatbilst stingrām prasībām izsekojamībai, atkārtojamībai un defektu novēršanai. Labākie ražotāji pieņem daudzslāņu, galven-virs-galvi pieeju:

Ienākošo materiālu pārbaude

Visi pamatmateriāli (FR-4, augsta Tg, bezhalogēni, vara folija) tiek pārbaudīti atbilstībai un izsekojamībai pirms ražošanas uzsākšanas.

Procesa uzraudzība

Automatizētā optiskā pārbaude (AOI): Katra slāņa skenēšana ar AOI, lai noteiktu īssavienojumus, pārrāvumus un trasi problēmas.

Urbšanas reģistrācijas pārbaudes: Mikrosavienojumi un lāzera urbumi precizitāte pārbaudīta līdz ±1 mil, lai novērstu nepareizu izvietojumu, kas īpaši svarīgi starpībā un kopēti mikrosvīti struktūras.

Pārklājuma biezuma uzraudzība: Nodrošina vienmērīgu vara pārklājumu mikrosavienojumos, nodrošinot uzticamu vadītspēju un izturību.

Statistikas procesa kontrole: Galvenie soļi (laminēšana, urbtspēles, pārklājuma cikli) tiek uzraudzīti attiecībā uz variācijām; gadījumos, kad parametri ir ārpus specifikācijas, process tiek nekavējoties apturēts un veikta izmeklēšana.

Līnijas beigu un pēdējās pārbaudes

• • Elektriskās pārbaudes: Noteikt atvērtas/īssavienojuma ķēdes visos tīklos, parasti izmantojot lidlādiņa probu vai fiksētu pārbaudes iekārtu.
  • Rentgena pārbaude: Izmantots, lai pārbaudītu slēptos caurskatus, caurskatu aizpildījumu kontaktlauciņos un iekšējo slāņu reģistrāciju sarežģītos kaskāžu pakalnos.
  • Šķērsgriezuma analīze: Nejauši paraugi tiek nogriezti un pārbaudīti zem mikroskopa, lai pārbaudītu caurskata aizpildījumu, pārklājuma integritāti un aspekta attiecības atbilstību.

Uzticamības un vides testēšana

• • Augstas klases automašīnu projektiem nepieciešams paātrināts termiskais cikliskums, vibrācijas un ķīmisko/mitruma izturības testi—bieži atbilstoši pilna sistēmas līmeņa kvalifikācijai.

Vēsturiskā informācija un dokumentācija

• • Sērijas numuru izsekošana pēc partijas, pilna svītrkoda marķēšana katram laminēšanas ciklam un detalizēti procesa žurnāli katram solim.

Laicīga piegāde un galven-virziena spējas

HDI PCB piegāde ietekmē visu automašīnu ražošanas ķēdi. Augstas klases HDI PCB ražotājs nodrošina:

Ražošanas standarti HDI PCB procesa posmiem

Lai nodrošinātu PCB ražošanas iespējamība un uzticama darbība visā transportlīdzekļa dzīves ciklā, šie standarti jāiekļauj ražotāja darba plūsmā:

1. Secīgā laminēšana un slāņu konsistence

• • Precīza kontrole pār laminēšanas cikliem un izspiešanas biezumu, lai atbilstu dizaina mērķim.
  • Hibrīdo slāņu pārbaude attiecībā uz uzticamību, īpaši daudzciklu konstrukcijās.

2. Urbšana un vadsavienojumu struktūra

• • Augstākās klases lāzera urbumi mikrosavienojumiem, sasniedzot pastāvīgu aspekta attiecību un vertikālu precizitāti.
  • Kontrolēts mehāniskā urbtīšana caurumu urbtīšanai, optimizēta kalpošanas laikam un zobu nolietojumam (samazinot izmaksas).

3. Mikrovia un pārklāto caurumu kvalitāte

• • Noslēguma procesi, kas nodrošina pienācīgu aizpildījumu un strukturālo integritāti abiem konduktīvs un neprovadītājs cauruļu aizpildījums (NCF) prasībām.
  • Visu noslēguma ciklu reģistrēšana un periodiska iznīcinoša kontrole ar paraugiem, lai nodrošinātu ilgtermiņa uzticamību.

4. Reģistrācija un līdzsvarošana

• • Augstas izšķirtspējas optiskie līdzsvarošanas sistēmas, kas nodrošina precīzu katras via novietojumu — pat vairāk nekā 10 slāņos un vairākos laminēšanas posmos.
  • Reģistrācijas korekcija dati eksportēti izsekojamībai un nepārtrauktai uzlabošanai.

Materiālu izvēle un uzticamības testēšana

Kāpēc materiālu izvēle ir svarīga HDI PCB

Materiāli augstas blīvuma savienojumos PCB jāsaskaņo trīs galvenās vajadzības: elektriskā veiktspēja, mehāniskā izturība un izmaksas. Lēmumi, kurus pieņemat šeit, atbalsojas visos ražošanas posmos — ietekmējot slāņu sakārtojums , mikrosavienojumu uzticamību, pārklājuma vienmērīgumu un galu galā kopējās PCB izmaksas .

Galvenie HDI PCB materiālu raksturlielumi

• • Stikla pārejas temperatūra (Tg): Augsts Tg (≥170 °C) FR-4 ir standarts; augstāki rādītāji vai speciālie polimīdi tiek izmantoti motorpārsegu vai enerģētikas sistēmām.
  • Tērvējamība: Uzlabots, lai nodotu lielāku siltumu, piemērots tādiem komponentiem kā LED vadības bloki vai invertori.
  • Termiskās izplešanās koeficients (CTE): Zems CTE nodrošina, ka termiskās cikliskās slodzes laikā — piemēram, atkārtotās dzinēja palaišanas laikā — mikrocaurules un iegultie caurvadi saglabā savas strukturālās saites.
  • Bezhalogēna un bezsvina iespējas: Nepieciešams RoHS un WEEE atbilstošām sistēmām, kas ir būtiski globālajām automašīnu piegādes ķēdēm.
  • Dielektriskās īpašības: Materiāli ar precīziem dielektriskā konstante (Dk) un disipācijas faktors (Df) pieļaujamajiem novirzēm nodrošina stabilu regulēta pretestība augstas frekvences signāliem.

Tipisku materiālu tabula

Uzticamības testi automašīnu HDI PCB plātēm

Uzticamība automašīnu nozarē ir neapgāžama. Augstākās klases HDI PCB piegādātāji piedāvā plašu testu komplektu — gan materiālu izvēles laikā, gan pēc plates izgatavošanas —, lai nodrošinātu izturīgu darbību visā automašīnas ekspluatācijas laikā.

Galvenie uzticamības testi

Temperatūras cikli

Imitē ieslēgšanu/izslēgšanu un ikdienas darbības svārstības (-40°C līdz +125°C vai vairāk).

Novērtē plaisu/dobumu veidošanos mikrosavienojumos, aklajos savienojumos , un platīna .

Termiskais trieciens

Ātra sasilšana un atdzišana, lai pārbaudītu CTE-neatbilstības izraisītas atteices — būtiski mikrosavienojumu virkņojumiem.

Mitruma un izolācijas pretestība

Būtiski platēm, kas pakļautas kondensācijai vai mitrumam, piemēram, durvju moduļiem.

Vibrācija/Mehāniskais trieciens

Atkārto ceļa braukšanas un motora vibrāciju radītos spriegumus.

Pārbauda līmējumu urbumu aizpildījuma materiālam, lodlapām un vispārējās slāņojuma izturībai.

Lodējamība un atkārtotas karsēšanas cikli

Novērtē izturību konduktīvs un neprovadītājs cauruma aizpildījums (NCF), īpaši ar atkārtotu montāžas līniju pārkarsēšanu.

Mikrošķēluma (šķērsgriezuma) analīze

Pārbauda iekšējos slāņus, vara plākšņu biezumu un izmeklē vadienu dobumus vai atslāņošanos secīgās laminēšanas HDI konstrukcijās.

Piemēra uzticamības testēšanas protokols

Īpašās tehnoloģijas, ko izmanto mūsdienu HDI PCB

Mikrocaurumi: HDI pamatbaze

Mikrocaurules ir mazi, ar laseru urbti caurumi (parasti <150 µm diametrā ), kas elektriski savieno blīvi izvadītus slāņus, neizmantojot lielos caururbjumus. Maza izmēra dēļ tie ir būtiski, lai atbalstītu komponentus ar mazu soli , piemēram, 0,4 mm BGA, un maksimizētu maršrutēšanas blīvumu .

Mikrocaurumu parametri

Tabula: Caurskats tipi un izmantojums

Secīga laminēšana un uzlaboti slāņojumi

Izmaksu, piegādes un klientu atbalsta apsvērumi

Izvēle no labākajiem automobiļu HDI PCB ražotājs nozīmē skatīties tālāk par vienkāršām tehnoloģijām un spējām—jums arī jāievēro faktori, kas ietekmē kopējās PCB izmaksas , piegādes uzticamību un turpmākā atbalsta kvalitāti, ko saņemsiet. Automobiļu projektos kļūda jebkurā no šīm jomām var izraisīt dārgas kavēšanās, pārsniegt budžetu un sekotnes kvalitātes problēmas.

Kas nosaka HDI PCB izmaksas?

HDI PCB izmaksu struktūra HDI PCB ražošana ir sarežģītāka nekā tradicionālo PCB, ņemot vērā procesu tehnisko sarežģītību, piemēram, lāzera urbumi , secīgu laminēšanu un sarežģītu caurumu struktūras izgatavošanu. Šeit ir galveno izmaksu faktoru pārskats:

Piemērs: Ietekmes uz izmaksām tabula

Kā salīdzināt un izvēlēties HDI PCB piegādātājus

Procesa izvēle pareizā automobiļu HDI PCB ražotājs ir būtiski, lai nodrošinātu gan īstermiņa projekta panākumus, gan ilgtermiņa transportlīdzekļa uzticamību. Tā kā tik daudzi piegādātāji reklamējas par progresīvām HDI iespējām, ir svarīgi raudzīties aiz reklāmas apgalvojumiem un novērtēt potenciālos partnerus, izmantojot stingru, daudzdimensiju pārbaudes sarakstu.

Pieredze un iespējas

Piegādātāja pieredzi nozīme — īpaši automašīnu jomā, kur uzticamība ir obligāta.

• • Darbības gadu skaits: Meklējiet iestablishējušās uzņēmumus ar pieredzi HDI PCB piegādēs prasīgās nozarēs (automobiļu, aviācijas, medicīnas).
  • Industria Vai piegādātājs apkalpo vadošos automašīnu ražotājus vai Tier 1 līmeņa uzņēmumus? Kāda daļa no viņu biznesa ir specifiski automašīnu jomai?
  • Iepriekšējo projektu portfelis: Izpētiet piemērus un panākumu stāstus ar salīdzināmiem moduļiem — ADAS, bateriju pārvaldība, informēšanas un izklaides sistēmas, radari vai kameru PCB.
  • Tehniskais klāsts: Apstipriniet kompetenci visās nepieciešamajās tehnoloģijās, piemēram, lāzera urbumi , mikrosvītras, slēptās/ievietotās svītras, bezserdes slāņojumi un precīzas līnijas spēja (piemēram, 1-mila līnija/atstarpe).

Tabula: Salīdzinājums starp diviem HDI PCB piegādātājiem (piemērs)

Tehnoloģija un inovācijas

Pārbaudiet, vai piegādātāji paliek pašreizējā līmenī vai pārbauda robežas:

• Uzlaboto procesu ieviešana: Vai viņi izmanto puspievienošanas metodi precīzai maršrutēšanai ? Vai viņi var parādīt veiksmīgus izstrādājumus ar mikrosavienojumiem kompleksos slāņojumos?
• Individuāls slāņojums un materiālu opcijas: Pieeja bezserdes, hibrīdiem vai speciāliem augstas Tg materiāliem ekstrēmām vides apstākļiem.
• Iekšējie pret ārēji piesaistītajiem procesiem: Uzticami piegādātāji saglabā lāzera urbumus, pārklājuma ciklus, un testēšanu uz vietas pilnīgai kontrolei un izsekojamībai.

Parastie HDI PCB kārtojumi un tehnoloģijas

Centrāls elements jebkurā augstas kvalitātes automobilu HDI PCB ir kārtojums—detaļas slāņu struktūra, kas nosaka signāla veiktspēju, fizisko izturību, siltuma izturību un ražošanas iespējas. Pareizs HDI kārtojums arī nodrošina optimālu maršrutēšanas blīvumu šaurām kontaktligzdām, vienlaikus kontrolējot izmaksas un procesa risku. Automobiļu pielietojumos bieži nepieciešami sarežģītāki kārtojumi nekā komercierīcēs, jo tie prasa lielāku izturību, precīzu BGA izvadu, kontrolētu pretestību un ilgtermiņa uzticamību.

HDI kārtojumu veidi automobiļu pielietojumiem

1-N-1 slāņojums

• • Konfigurācija: Viens uzslāņojuma slānis (HDI) abās centrālā kodola pusēs.
  • Lietojuma piemērs: Vienkārši moduļi, zemāka I/O BGA izvads vai malas sensori.
  • Priekšrocības: Ieejas līmeņa HDI izmaksas, mazāk procesu sarežģītības, pietiekams daudziem nekritiskiem pielietojumiem.

2-N-2 slāņojums

• • Konfigurācija: Divi uzslāņojuma slāņi katrā pusē; bieži izmanto tiešiem (.4 mm) BGA izvadiem.
  • Lietojuma piemērs: Informēšanas un izklaides sistēmas, sarežģītas ECU, ADAS, moduļi ar augstu kontaktu skaitu.
  • Priekšrocības: Ļauj blīvu maršrutēšanu, vairāk mikrosavienojumu un paslēptos savienojumus, labāku EMI veiktspēju un kontrolētas pretestības struktūras.
  • Tipiskās tehnoloģijas: Stapēti mikrosavienojumi, pakāpeniski mikrosavienojumi, caurules kontaktlapā, hibrīdie slāņojumi (kombinējot tradicionālos un HDI slāņus).

3-N-3 vai vairāk

• • Konfigurācija: Trīs vai vairāk uzveidojumu slāņi katrā pusē, bieži ar kodolu bez kodola vai hibrīda kodoliem.
  • Lietojuma piemērs: Augstas ātruma datortehnika, automašīnu rādari/redzamība, telemātika ar lielu datu apjomu.
  • Priekšrocības: Atbalsta lielu kontaktu blīvumu, sarežģītu signālu integritātes pārvaldību, kas ir būtiska nākotnes autonomās braukšanas elektronikai.

Slāņu dizaina stratēģijas

Secīgā laminēšana un laminēšanas cikli

• • Secīgā laminēšana : Sekvenciāla HDI slāņu uzbūve un saspiešana, lai nodrošinātu mikrosavienojumu starp noteiktiem slāņiem.
  • Katrā ciklā rodas vairāk reģistrācijas sarežģītība (±1 mila urbšanas precizitātes uzturēšana), un papildus laminēšanas cikli palielina gan sarežģītību, gan izmaksas.
  • Nolakojuma cikli : Papildu slāņveida/slēptās caurules prasa vairāk vara nolīmēšanas posmus, kas ietekmē izgatavošanu un kopējo piegādes laiku.

Hibrīdie un kodolbez stratifikācijas

• • Hibrīdās stratifikācijas : Kombinējiet uzlabotus HDI slāņus ar parastajiem daudzslāņu materiāliem, lai optimizētu izmaksas un veiktspēju (piemēram, barošanas sadale uz standarta slāņiem, augstas frekvences signāli uz HDI slāņiem).
  • Kodolbez stratifikācijas : Noņem centrālo stingro materiālu, nodrošinot tievākas, vieglākas moduļa versijas ar vēl blīvāku maršrutēšanu telpām, piemēram, kamerām vai kabīnes sensoru grupām.

Malu attiecība un mikrocaurules konstrukcija

• • Mikrocaurules malu attiecība : Ieteicams būt 0,75:1 vai mazāk, lai optimizētu aizpildīšanu un pārklājuma kvalitāti — būtiski, lai izturētu automašīnu vibrācijas vai termiskos ciklus.
  • Pieslēgvietas izmērs un dielektriskais biezums : Rūpīgi izvēlēts, lai nodrošinātu kontrolētu pretestību un signāla integritāti, neriskējot caurumu vai kontaktu plaisāšanu smagos apstākļos.

Smalka līnija un maršrutēšanas blīvums

• • Smalka līnija tehnoloģija (līnijas platums/atstarpe 1–2 mils) aizvien biežāk tiek izmantota augstākās klases slāņu sakārtojumos, īpaši tad, ja tiek izmantoti puspievienošanas procesi.
  • Šie slāņu sakārtojumi ļauj BGA izvadi pat zem ierīcēm ar 0,4 mm soli, kas padara iespējamas elektriskās savienojuma, kuras citādi prasītu papildu plates slāņus.

Piemēra tabula: Maršrutēšanas priekšrocības pēc slāņu sakārtojuma

Vārpstu struktūras, registrācija un ražošanas iespējamība

• • Starpības mikrovārpstas: Novietotas blakus esošajās kārtās, lai palielinātu mehānisko izturību un iznākumu — labāk automašīnām (īpaši vibrāciju/termiskās cikliskās slodzes apstākļos).
  • Stāvošie mikrozumzi: Nodrošina augstāko blīvumu, tiek izmantoti zem ultra augsta kontaktu skaita BGAs, taču nepieciešama precīzāka izvietošana un pārklājums.
  • Reģistrācija (urbšanas izvietojums): Lai nodrošinātu ražošanas iespējas, HDI ražotāji izmanto optiskos un lāzera vadības sistēmas, lai garantētu zumzu un vadiņu precīzu izvietojumu caur vairākiem slāņiem, kas ir būtiski .4 mm piķim vai ciešākiem dizainiem.

Labākā prakse: Iesaistiet sava HDI PCB piegādātāja slāņu dizaineri un DFM inženierus projektā jau tā sākumā, jo īpaši tad, ja nepieciešams augsts sarežģītības līmenis, smalku līniju maršrutēšana vai stingras ekspluatācijas prasības.

Automobiļu HDI PCB tehnoloģijas nākotnes tendences

Kad transportlīdzekļi ātrinās augstāka līmeņa automatizācijā, elektrifikācijā un digitālajā savienojamībā, prasības pret automobiļu HDI PCB strauji attīstās. Rītdienas transportlīdzekļiem būs vajadzīgas vēl sarežģītākas augstas blīvuma savienojumos (HDI) risinājumu — palielinot slāņu sarežģītību, miniatūrizāciju, signāla integritāti un ražošanas iespējas.

Uzlabotas caurules un slāņu tehnoloģijas

Nākotnes izaicinājumi

• • Atbilstība urbšanas reģistrācijas precizitāte (±0,5 mil vai labāk), kāpēc slāņu skaits palielinās līdz 12 un mikroperu blīvums strauji pieaug.
  • Siltuma izkliedes pārvaldība ar ļoti plāniem loksnelēm un saskaitītām peru tīkliem.
  • Lauka uzticamības nodrošināšana ar blīvākām, plānākām un elastīgākām plates konstrukcijām, kas pakļautas intensīvai vibrācijai un mehāniskajam triecienam.