Усі категорії

Що слід шукати при виборі виробника ПКЖ з HDI?

Dec 19, 2025

Розуміння технології HDI-друкованих плат

Що таке друковані плати з високою щільністю монтажу (HDI)?

Друковані плати з високою щільністю монтажу, або HDI PCBs , є однією з найсучасніших форм технології друкованих плат, що забезпечує сучасну електроніку для автомобілів. На відміну від традиційних друкованих плат, HDI-плати включають мікровії надтонкі провідники та зазори, а також складні структури отворів, такі як сліпі вивідні отвори та закриті вивідні отвори щоб значно збільшити щільність компонентів і гнучкість трасування.

Головною ознакою HDI-технології є вища щільність розводки —більше провідників на одиницю площі—та здатність підтримувати надзвичайно тонкі траси та мінімальний проміжок між ними. Ці характеристики дозволяють конструкторам, які використовують HDI-друковані плати,:

  • Розміщувати більшу кількість компонентів на компактній площі, що є життєво важливим для сучасних автомобільних застосувань, де простір обмежений.
  • Трасувати компоненти з великою кількістю виводів, такі як корпуси BGA та FPGA з кроком 0,4 мм, не вдаючись до зайвих шарів чи складних стратегій виведення.
  • Досягати вищої електричної продуктивності з покращеним цілісність сигналу та зведеним до мінімуму електромагнітне збурення (EMI) .

Ключові особливості технології HDI-друкованих плат

Функція

Опис

Технологія мікропереходів

Переходи малого діаметра (<150 мкм), виготовлені за допомогою точного лазерне свердлення .

Сліпі та приховані переходи

Дозволяють трасувати з'єднання між окремими шарами, усуваючи необхідність у надлишковому свердлінні.

Послідовне ламінування

Дозволяє складні структурні шари з кількома циклами ламінування та структурами монтажних отворів.

Можливість тонких ліній

Ширина провідника та зазор до 1 міл, що забезпечує щільну трасування.

Структури монтажних отворів

Включають крізних вивідних отворів, послідовно розташованих мікровивідних отворів, ступінчасто розташованих мікровивідних отворів, вивідні отвори в контактних площадках.

Просунуте металеве покриття

Високонадійні покриття для заповнення мікровивідних отворів та осадження міді.

Еволюція HDI для виготовлення автомобільних друкованих плат

Прагнення до мініатюризації та підвищення функціональності у транспортних засобах — таких як модулі інформаційно-розважальних систем, ADAS та управління батареями — сприяло впровадженню HDI у автомобільних застосунках. Компактна, просунута структура шарів, забезпечена технологією HDI, не лише зменшує габарити та вагу електроніки автомобіля, але й підвищує надійність, забезпечуючи коротші сигнальні шляхи із контролюваною імпедансністю, що є критично важливим для передачі даних на високих швидкостях.

Переваги друкованих плат HDI у проектуванні автомобілів

Тип вії

Опис

Типовий випадок використання

Через отвір

Свердління від поверхні до поверхні; всі шари

Живлення/заземлення, застарілі компоненти

Сліпа вія

З'єднує зовнішній шар із внутрішнім(и), але не проходить через всю плату

Виведення BGA, щільна трасування

Прихована вія

З'єднує лише внутрішні шари; не видно ззовні

Щільне багатошарове з'єднання

Мікровія

Свердлиться лазером, дуже малий діаметр (<150 мкм), зазвичай для HDI-структур

Елементи з малим кроком, цілісність сигналу

Накопичувальний мікроперехідний отвір

Мікровії розташовані безпосередньо одна над одною через кілька шарів

3+ цикли ламінування, найщільніші плати

Ступінчастий мікроперехідний отвір

Мікровії зміщені одна відносно одної на наступних шарах

Покращена надійність, технологічність

Дослідження випадку: модуль радара для автомобілів

Технологія HDI PCB на огляд

  • Гнучкість стекапу: Легко адаптується під застосування (1-N-1, 2-N-2, гібридні стекапи, безкорові).
  • Складні структури отворів: Забезпечують високий вихід придатної продукції завдяки тісному кроку та тонким лініям.
  • Сучасні методи свердління:  Лазерне свердлення пропонує неперевернену точність (±1 міл), що є критично важливим для мікроотворів і багатошарових плат.
  • Прототипування за короткі терміни : здатний забезпечити пробні партії протягом 24 години для термінової перевірки конструкції.
  • Готовність до масового виробництва : Плавний перехід від НПІ до обсягів із масштабованим оснащенням та контролем процесів.
  • Інтегрована логістика : Власна або тісно керована доставка «від початку до кінця» для мінімізації ризиків пошкодження та митних затримок.
  • Заповнення провідного отвору: Використання провідного епоксидного склеювача або мідної пасти для оптимального електричного з'єднання та покращеного відведення тепла; важливо для модулів з великим струмом та високою надійністю.
  • Заповнення непровідного отвору (NCF): Використовується, коли ключовим є просте ізолювання або мінімальне проникнення в контактні площадки; нижча вартість та широко застосовується для сигнальних ланок.
  • Допуски розташування компонентів: Уточнюйте вимоги, особливо щодо високошвидкісних мікросхем із дрібним кроком.
  • Очистка від маски паяння: Вкажіть невеликий зазор для високощільних ділянок.
  • Вибір ширини провідників і зазорів: Вужчі провідники та зазори підвищують щільність, але збільшують витрати на обробку та контроль.
  • Щільність мікроперехідних отворів і каскадних переходів: Кількість послідовних циклів ламінування безпосередньо впливає на вартість друкованої плати — мінімізуйте стекування переходів, де це можливо.
  • Тип заповнення отворів: Вибирайте між провідний та непровідний (NCF) заповнення залежно від вимог до складання та циклів припоювання.
  •  

Щільність трасування порівняно з кількістю шарів: Оптимізуйте вихід сигналу та маршрут повернення за допомогою інструментів, таких як конструктори структури шарів; більша кількість шарів часто дозволяє отримати чистіше та надійніше трасування з меншим перехресним впливом.

Типи автомобільних HDI PCB та сфери їх застосування

Огляд типів автомобільних плат PCB

Не всі автомобільні плати PCB є HDI — але HDI є необхідним для складних, компактних конструкцій. У сучасних автомобілях використовуються різні типи плат PCB, зокрема:

Поширені типи автомобільних плат PCB

      • Односторонні та двосторонні плати PCB: Використовуються в застарілих силових колах та системах освітлення, але поступово замінюються багатошаровими або HDI-рішеннями через зростання складності систем.
      • Багатошарові плати PCB: (4–12+ шарів) Для розведення сигналів, живлення та заземлення в ЕБУ середнього рівня та мультимедійних системах.
      • Жорсткі плати PCB: Забезпечують структурну стійкість у жорстких автомобільних умовах.
      • Гнучкі та гнучко-жорсткі друковані плати: Необхідні для тісних просторів, наприклад, всередині колонок керма або освітлювальних блоків.
      • ДП з високою щільністю (HDI): Для всієї автомобільної електроніки з високими вимогами до щільності, мініатюрності та швидкодії сигналів.

配图1.jpg

На що слід звернути увагу при виборі виробника друкованих плат з високою щільністю (HDI)

Класифікація HDI друкованих плат для автомобільних застосувань

Тип HDI друкованої плати

Ключові характеристики та технології

Зазвичай у автомобільному секторі

Свердління через отвори HDI

Об'єднує крізні вії та мікропереходи

Розподіл електроживлення, сенсори

Послідовне нарощування (SBU)

Шар за шаром послідовне ламінування , мікропереходи, тонкі лінії

Інформаційно-розважальна система, центральний процесор ADAS, електронні керуючі блоки (ECU)

Жорстко-гнучкі HDI

Поєднує жорсткі шари з гнучкими ланцюгами, часто з мікропереходами

Модулі проекційних дисплеїв, складані дисплеї, сенсори

Багатошарові HDI будь-якого рівня

Мікровіа між усіма суміжними шарами («HDI будь-який шар»)

Критичні для функціонування електронні керуючі блоки, радари, автомобільні камери

Багатошарова (безосновна)

Надтонкі пакети, мікровіа, спеціальна товщина вилучення

Мініатюрні модулі, брелоки, компактні бездротові пристрої

HDI на основі порожнин

Порожнини на платі для вбудовування мікросхем, спеціальні стек-апи

Модулі камер, радарні/ультразвукові датчики, блоки LiDAR

Типові галузі застосування HDI друкованих плат у автомобільній промисловості

Сучасні системи допомоги водію (ADAS)

      • Обробка в реальному часі для утримання смуги, виявлення об'єктів, адаптивного круїз-контролю та запобігання зіткненням
      • Потрібно виконувати ультратонкі лінії (до 1 мл за допомогою напівадитивних процесів) і зацикливі мікровії для маршрутизації високоплотних BGA-чіпів.

Модулі інформатики та телематики

      • Складна мультимедійна обробка, бездротові зв'язки, сенсорний екран.
      • Багатошарові HDI будь-якого рівня для взаємозв'язку SoC, DDR та радіомодулів при підтримці Зменшення електромагнітних перешкод .

Блоки керування двигуном (ECUs)

      • Високонадійні багатошарові HDI-карти з підвищеною кількістю шарів підтримують точне управління двигуном та синтез датчиків.

Управління акумуляторами та електроніка електроенергії

      • Вбудовані датчики, балансуючі клітини, захисні схеми з тісним слід і простір вимоги покращують загальну ефективність системи.

Модулі датчиків та камери

      • Мініатюрні камери з високою роздільною здатністю та радарні/лідарні пристрої спираються на безядрені або HDI-друковані плати з порожнинами для низького профілю та надійної цілісності сигналу.

Фільтрація ЕМІ та високошвидкісна трасування

      • Плати розроблені для мінімізації ЕМІ та забезпечення контрольоване хвильове опір об'єднують чутливі аналогові та радіо-схеми в одному компактному форм-факторі.

Визначення ваших вимог до багатошарових друкованих плат HDI для автомобілебудування

Головні технічні специфікації

При визначенні специфікацій HDI-друкованих плат для автомобільних застосувань слід заздалегідь визначити кілька ключових вимог. Ці параметри безпосередньо впливатимуть на вибір стекапу, структуру міжшарових переходів, технологічність виготовлення та вартість друкованої плати:

    • Розрахункова кількість шарів і стекап: Більшість HDI-друкованих плат у автомобілебудуванні мають від 4 до 10+ шарів . Більша кількість шарів дозволяє розмістити більше функцій і забезпечує вищу щільність трасування, але збільшує кількість циклів послідовного ламінування, вартість та складність прив'язки.
    • Мінімальна ширина провідників і зазори: Вкажіть передбачену мінімальну ширину провідників і зазори (наприклад, 2 милі / 50 мкм чи навіть 1 мил для виводу тонкої лінії BGA). Це впливає як на продуктивність сигналу, так і на технологічні можливості виробника HDI.
    • Крок BGA та компонентів: Визначте найменший крок BGA (.4 мм є поширеним для сучасних чіпсетів). Більш щільні кроки вимагають мікроперехідних отворів, перехідних отворів у контактних площадках та просунутих підходів до побудови багатошарових структур.
    • Структура отворів: Вкажіть, де потрібні мікровії сліпі вивідні отвори закриті вивідні отвори , а також будь-які вивід у контактну площадку потреби. Наприклад, каскадні мікроперехідні отвори обов’язкові для надвисокого рівня трасування.
    • Розмір контактних площадок і допуски свердління: Вкажіть діаметри контактних площадок згідно зі стандартами IPC/JEDEC та бажану точність свердління (±1 міл можливо досягти за допомогою передового лазерного свердління).
    • Товщина плати та витискання: Визначте фінішну та витиснуту товщину, що впливає на механічну міцність і сумісність із з’єднувачами та корпусами.
    • Фінішна обробка поверхні: ENIG, OSP, іммерсійне срібло або будь-які спеціальні вимоги, оскільки це впливає на надійність і подальше складання.

Таблиця: Приклад специфікації для автомобільної HDI PCB

Параметр

Типове значення / діапазон

Примітки

Шари PCB

6–12

Залежить від складності конструкції

Мін. траса/простір

2 милі (50 мкм) / 1 милі (25 мкм можливо)

ПІВ-АДИТИВНИЙ для ультратонких ліній

Найменший крок BGA

0,4 мм або менше

Вимагає мікровій, вія в контактному майданчику

Співвідношення сторін мікроотвору

≤ 0,75:1

Забезпечує надійне металізування

Остаточна товщина плати

1,0–1,6 мм

Налаштовується відповідно до застосування

Структура вій

Залежить від структури шарів (див. нижче)

Укладені, зміщені, крізь отвори

Температура склування матеріалу

>170°C (високотемпературний FR-4, поліімід)

Для термічної надійності

Контрольоване хвильове опір

Так, зазвичай ±10%

Необхідно для високошвидкісних сигналів

Відповідність

RoHS, WEEE, автомобільна (IATF)

Повинно бути узгоджено

Контрольний список: Що надати при запиті ціни у виробників автомобільних HDI друкованих плат

    • Файли Gerber/дані з чітко позначеними шарами розміщення, свердління та контактних майданчиків
    • Схематичні креслення з мережами контрольованого імпедансу та позначеними критичними сигнальними шляхами
    • Очікувана кількість (прототип, передсерійне, серійне виробництво)
    • Вимоги до надійності та експлуатації у певному середовищі
    • Запити на сертифікацію відповідності
    • Покриття поверхні, колір лаку, спеціальні покриття або позначення
    • Вимоги до етапів збірки, якщо потрібна повна збірка

Ключові стандарти виробництва та якості

Вибір автомобільного Виробника HDI PCB це не просто про технології — це про довіру. Ризики в галузі автомобільної електроніки дуже високі: відмови можуть мати наслідки для безпеки, призводити до дорогих відкликань і підривати репутацію бренду. Саме тому провідні виробники серйозно інвестують у якісні сертифікації, сучасні системи контролю процесів та постійне вдосконалення кожного етапу Hdi pcb виробничого процесу — від металізації мікропереходів до послідовного ламінування та фінальної збірки.

Потрібні сертифікації виробників для автомобільних HDI PCB

Вибір партнера з правильними відраслевих сертифікатів є обов’язковим у автомобільній галузі. Ці сертифікати гарантують дотримання суворих стандартів управління якістю, відстежуваності та контролю процесів. Ось що слід шукати:

Таблиця основних сертифікацій

Сертифікація

Опис та актуальність

Значення для автомобільної галузі

IATF 16949

Система управління якістю для автомобільної галузі (на основі ISO9001)

Обов’язково для автовиробників (OEM)

ISO 9001:2015

Глобальний стандарт якості найвищого рівня

Забезпечує дисципліну процесу

AS9100D

Якість для аерокосмічної та оборонної галузей

Додаткова суворість (за бажанням)

Сертифікація UL

Відповідність вимогам безпеки та негорючості

Необхідно для легального продажу

RoHS та WEEE

Екологічні обмеження на небезпечні речовини

Регуляторні вимоги ЄС/Азії

ISO 13485

Орієнтація на медичні пристрої (корисно для медичних підсистем у автомобілях)

Нішевий, підвищує довіру

Практики контролю якості у виробництві HDI PCB

Автомобільна промисловість HDI PCBs повинні відповідати суворим стандартам щодо відстежуваності, відтворюваності та запобігання дефектам. Найкращі виробники застосовують багаторівневий комплексний підхід:

Перевірка вхідних матеріалів

Усі основні матеріали (FR-4, високотемпературні, безгалогенові, мідна фольга) перевіряються на відповідність і відстежуваність перед початком виробництва.

Моніторинг у Процесі

Автоматична оптична інспекція (AOI): Кожен шар сканується за допомогою AOI для виявлення коротких замикань, обривів і проблем із доріжками.

Перевірка положення отворів: Мікроперехідні отвори та лазерне свердлення точність підтвердження до ±1 мил для запобігання зміщенню, особливо важливо для зміщені та накопичувальний мікроперехідний отвір структурою.

Контроль товщини гальванопокриття: Забезпечує рівномірне мідне покриття в мікроперехідних отворах для надійної провідності та довговічності.

Статистичний контроль процесу: Контрольовано параметри ключових етапів (ламінування, свердління, цикли металізації); партії з відхиленнями від специфікацій негайно зупиняються та підлягають розслідуванню.

Випробування на виході лінії та остаточна перевірка

    • Електричні тестування: Виявляє обриви та короткі замикання у всіх ланцюгах, зазвичай за допомогою пристроїв з літаючим щупом або тестерів із фіксованим кріпленням.
    • Рентгенівське інспектування: Використовується для перевірки прихованих переходів, заповнення переходів у контактних майданчиках і точності суміщення внутрішніх шарів у складних багатошарових структурах.
    • Аналіз поперечного перерізу: Випадкові контрольні зразки розрізають і досліджують під мікроскопом, щоб перевірити заповнення переходів, якість металізації та відповідність співвідношення діаметра до глибини.

Перевірка надійності та стійкості до впливу навколишнього середовища

    • Для проектів високоякісних автомобілів потрібні прискорені випробування на термоциклування, вібрацію, стійкість до хімічних речовин і вологи — часто аналогічні кваліфікації на рівні повної системи.

Повна прозорість та документація

    • Відстеження серійних номерів за партіями, повне баркодування кожного циклу ламінування та детальні журнали процесу для кожного етапу.

Своєчасна доставка та комплексні можливості

Постачання HDI PCB впливає на весь ланцюг виробництва автомобілів. Виробник HDI PCB першого рівня забезпечує:

Виробничі стандарти для етапів процесу HDI PCB

Для забезпечення Виготовлення PCB та надійну роботу протягом усього життєвого циклу транспортного засобу; ці стандарти мають бути закладені до робочого процесу виробника:

1. Послідовне ламінування та узгодженість стекапу

    • Точний контроль циклів ламінування та товщини випресування для відповідності задуму конструкції.
    • Перевірка гібридних пакетів на надійність, особливо при багатоцикловому виробництві.

2. Свердління та структура монтажних отворів

    • Найновішою технологією лазерне свердлення для мікропереходів, забезпечення стабільного співвідношення діаметра до глибини та вертикальної точності.
    • Керований механічне свердління для крізних отворів, оптимізованих за терміном служби та зносом свердел (зниження витрат).

3. Якість мікропереходів та металізованих отворів

    • Процеси металізації, що забезпечують повне заповнення та структурну цілісність для обох типів провідний та непровідне заповнення отворів (NCF) вимоги.
    • Відстеження всіх циклів металізації та періодичне руйнівне тестування контрольних зразків для гарантії довготривалої надійності.

4. Реєстрація та вирівнювання

    • Оптичні системи високоточного вирівнювання, які забезпечують ідеальну прив'язку кожного переходу — навіть у багатошарових платах з 10+ шарами та декількома етапами ламінації.
    • Корекція реєстрації дані експортовано для відстеження та постійного вдосконалення.

配图2.jpg

Вибір матеріалу та перевірка надійності

Чому важливий вибір матеріалу в HDI друкованих платах

Матеріали в високощільному монтажі Друковані плати повинні поєднувати три основні вимоги: електричні характеристики, механічну міцність та вартість. Ваші рішення щодо матеріалів впливають на кожен етап виробництва — впливаючи на багатошарова конструкція , надійність мікроперехідних отворів, рівномірність покриття та, зрештою, загальну Вартість друкованої плати .

Основні характеристики матеріалів для HDI друкованих плат

    • Температура склування (Tg): Високий Tg (≥170 °C) FR-4 є стандартним; для підкапоту або систем живлення використовуються більш високі значення або спеціальні поліміди.
    • Теплопровідність: Покращена для платів, що управляють більшим теплом, таких як LED-навідники або інвертори.
    • Коефіцієнт теплового розширення (КТР): Низький CTE забезпечує, що під час теплового циклуподібні повторюваним запускам двигуна мікровії і поховані провісні системи підтримують свої структурні зв'язки.
    • Варианти без галогенів і олівця: Вимагається для систем, що відповідають вимогам RoHS та WEEE, що є важливим для глобальних ланцюгів постачання автомобілів.
    • Діелектричні властивості: Матеріали з тісним діелектрична проникність (Dk) та коефіцієнт втрат (Df) допущення забезпечують стабільність контрольоване хвильове опір для високошвидкісних сигналів.

Таблиця типових матеріалів

Тип матеріалу

Атрибути

Випадок використання в автомобільній галузі

FR-4 з високою температурою склування

Вигідний за ціною, Tg >170 °C

ЕБК, інформаційно-розважальні системи, датчики

Поліімід

Високотемпературний, гнучкий, міцний

Жорстко-гнучкі плати, моторний відсік, LED-модулі

Галогенвільний епоксид

RoHS/WEEE, гарна відповідність КТР

Панелі приладів, внутрішнє освітлення

Гібрид з керамічним наповнювачем

Найкраща теплопровідність

Керування потужністю, інвертори, плати акумуляторів

Тестування надійності для автомобільних HDI PCB

Надійність є обов’язковою у автомобільній галузі. Постачальники HDI PCB високого рівня пропонують комплекс тестів — як на етапі вибору матеріалів, так і після виготовлення плат — щоб забезпечити стабільну роботу протягом усього терміну експлуатації транспортного засобу.

Основні тести надійності

Цикл температури

Імітує цикли запуску/зупинки та щоденні коливання робочих температур (-40°C до +125°C або більше).

Оцінює утворення тріщин/порожнин у мікровіях, сліпих віях , а також покриття .

Термічний удар

Швидке нагрівання та охолодження для перевірки відмов через невідповідність коефіцієнтів термічного розширення (CTE) — критично важливо для стекованих мікровій.

Вологість та опір ізоляції

Необхідно для плат, які піддаються впливу конденсації або вологості, наприклад, модулів дверей.

Вібрація/механічний удар

Відтворює навантаження, що виникають під час руху транспорту та вібрації двигуна.

Перевіряє адгезію за допомогою заповнення матеріалу, паяних з'єднань і загальної стійкості конструкції.

Паяння та цикли повторного плавлення

Оцінює міцність провідний та заповнення непровідних отворів (NCF), особливо при багаторазовому проходженні процесу паяння на лінії збирання.

Аналіз мікроперерізу (поперечного перерізу)

Дослідження внутрішніх шарів, товщини мідного покриття та наявності порожнин у виводах або розшарувань у багатошарових HDI-конструкціях.

Приклад протоколу перевірки надійності

Тест назва

Метод

Типові критерії прийняття

Зміна температури

−40 °C до +125 °C, 1000 циклів

зміна електричних параметрів менше ніж на 5%

Термічний удар

−55 °C до +125 °C, 300 циклів

Видимих тріщин немає, розімкнутих ланцюгів немає

Здатність до паяння

3–5 циклів паяння, IPC/JEDEC J-STD

Без відшарування накладок, без витиснення заповнювача через отвори

Продольний переріз

Металографічний аналіз

Без порожнин >5%, заповнення >95% у мікроотворах

Вibrація

Змінюється, стандарти ISO/IEC

Цілісність припою та структури, відсутність тріщин

Спеціальні технології, використані в сучасних HDI друкованих платах

Мікроотвори: основа HDI

Мікровії це маленькі отвори, просвердлені лазером (зазвичай <150 мкм діаметром ), що електрично з'єднують щільно розташовані шари без недоліків великих крізних отворів. Їхній малий розмір має вирішальне значення для підтримки компонентів із малим кроком виводів як 0,4 мм BGA та максимізація щільність трасування .

Параметри мікровій

Параметр

Типове значення

Значення для автомобільних друкованих плат

Діаметр свердла

≤ 0,15 мм (150 мкм)

Дозволяє використовувати тонкі контактні площадки/вивід-на-площадку для 0,4 мм BGA

Відношення сторін

< 0,75:1

Покращує цілісність та надійність гальванопокриття

Розмір паду

≥ 0,25 мм

Забезпечує точність позиціонування та міцне паяння

Таблиця: Типи віа та їх використання

Тип вії

Метод буріння

Типове використання

Переваги

Недоліки

Крізьходова вія

Механічний

Живлення/заземлення, старіші технології

Простий, нижча вартість

Споживає більше місця

Сліпа вія

Лазер

Виведення BGA, компактні модулі

Звільняє поверхню

Складніший процес виготовлення

Прихована вія

Лазерний/Механічний

Глибоке трасування

Не втрачається місце на поверхні

Складніше перевіряти

Мікровія

Лазер

Шари високої щільності

Висока щільність, надійний

Обмеження співвідношення сторін

Ступінчастий мікроперехідний отвір

Лазер

Надійність, щільні багатошарові структури

Менше напруження, високий вихід

Складна регістрація

Накопичувальний мікроперехідний отвір

Лазер

Корпуси BGA з ультрависоким числом виводів

Максимізує щільність

Більше етапів ламінування/покриття

Послідовне ламінування та просунуті конструкції багатошарових плат

Тип конструкції багатошарової плати

Опис

Використання в автомобільній промисловості

1-N-1

Один шар накопичення з кожного боку

HDI початкового рівня, датчики

2-N-2

Два шари накопичення з кожного боку

BGA, інформаційно-розважальна система

3-N-3

Три шари на кожному боці, іноді без основи

Радар, обчислення, телематика

Гібридна структура шарів

Поєднання різних матеріалів/структур шарів

Живлення плюс сигнал, надійні електронні блоки керування

Міркування щодо вартості, поставки та підтримки клієнтів

Вибір найкращого виробник автомобільних друкованих плат високого ступеня інтеграції означає дивитися набагато далі, ніж просто технологія та можливості — ви також повинні враховувати фактори, які впливають на загальну Вартість друкованої плати , надійність поставок та якість подальшої підтримки, яку ви отримуватимете. У проектах автомобілебудування помилка в будь-якій з цих сфер може призвести до дорогих затримок, перевищення бюджету та проблем із якістю на наступних етапах.

Що впливає на вартість HDI друкованих плат?

Структура вартості Виробництва HDI друкованих плат є складнішою порівняно з традиційними друкованими платами через технічну складність процесів, таких як лазерне свердлення , послідовне ламінування та виготовлення просунутих конструкцій монтажних отворів. Ось основні чинники, що впливають на вартість:

Приклад: Таблиця впливу на вартість

Конструкція шарів і характеристики

Орієнтовний вплив на вартість (%)

Проста конструкція 1-N-1

Базовий рівень (без збільшення)

структура 2-N-2

+25–30%

3-N-3 із використанням мікроперехідних отворів у стеку

+40–60%

Тонкі лінії (1 міл, SAP)

+20–35%

Провідний перехідний отвір у контактному майданчику

+15–25%

Матеріал з підвищеною температурою склування без HAL

+10–15%

Як порівнювати та вибирати постачальників HDI-друкованих плат

Процес вибору правильного виробник автомобільних друкованих плат високого ступеня інтеграції є критично важливим для забезпечення як успішності проекту у короткостроковій перспективі, так і надійності транспортного засобу в довгостроковій. Оскільки багато постачальників проголошують наявність сучасних можливостей HDI, має вирішальне значення виходити за межі маркетингових гасел і оцінювати потенційних партнерів за допомогою чіткого багатофакторного контрольного списку.

Досвід і можливості

Можливості постачальника репутація має значення, особливо в автомобільній галузі, де надійність є безумовною.

    • Років на ринку: Обирайте перевірені компанії з історією постачання HDI PCB для вимогливих галузей (автомобільна, авіаційна, медична).
    • Спеціалізація в галузі: Чи постачає постачальник продукцію провідним автовиробникам або компаніям першого рівня? Який відсоток їх бізнесу спеціалізується саме на автомобільній галузі?
    • Портфоліо попередніх проектів: Перегляньте кейси та історії успіху з порівнянними модулями — ADAS, управління акумуляторами, інформаційно-розважальні системи, радари чи камери.
    • Технічний охоплення: Підтвердьте компетентність у всіх необхідних технологіях, таких як лазерне свердлення мікроперехідні отвори, сліпі/приховані отвори, безосновні стекапи та можливість виготовлення тонких ліній (наприклад, лінія/простір 1 міл).

Таблиця: Порівняння двох постачальників HDI-друкованих плат (приклад)

Функція

Постачальник А (спеціаліст з автомобільної галузі)

Постачальник Б (універсальна друкована плата)

Років у бізнесі

25

7

Сертифікація IATF 16949

Так

Ні

Конфігурація/можливості свердління

3-N-3, ступінчасті мікроперехідні отвори, SAP

1-N-1, тільки крізьотвори

Автомобільні клієнти

8 рівнів 1, 2 OEM

Декілька, в основному побутові

Час виготовлення прототипу

3 дні

10 днів

Інженерна підтримка

Спеціалізована команда DFM/Stackup

Лише електронною поштою, загальні рекомендації

Прозорість витрат

Повний деталізований, зрозумілий NRE/DFM

Фіксована сума, незрозумілі чинники вартості

Технологія та інновації

Перевірте, чи постачальники дотримуються поточних стандартів чи виходять за межі:

  • Впровадження передових процесів: Чи використовують вони напівадитивний метод для тонкої трасувальної розводки ? Чи можуть вони продемонструвати успішні вироби зі стекованими/ступінчастими мікроперехідними отворами у складних конструкціях?
  • Індивідуальні варіанти багатошарової структури та матеріалів: Доступ до безкаркасних, гібридних або спеціальних матеріалів з високою температурою склування (high-Tg) для екстремальних умов.
  • Власні чи аутсорсингові процеси: Надійні постачальники зберігають лазерне свердління, цикли металізації, та тестування на місці для повного контролю та відстеження.

配图3.jpg

Поширені багатошарові структури та технології HDI PCB

Центральний елемент будь-якої високоякісної автомобільної HDI PCB — це багатошарова структура (stackup) — шарувата конструкція плати, яка визначає характеристики сигналу, фізичну міцність, термічну стійкість і можливість виробництва. Правильна HDI-структура також забезпечує оптимальну щільність трасування для компонентів з малим кроком, одночасно контролюючи витрати та технологічні ризики. У автомобільних застосунках часто потрібні складніші структури, ніж у комерційних пристроях, через вимоги до міцності, виведення BGA з малим кроком, контрольованого хвильового опору та довготривалої надійності.

Типи HDI-структур для автомобільних застосунків

структура 1-N-1

    • Конфігурація: Один шар білдапу (HDI) з обох боків центрального основного шару.
    • Сфера застосування: Прості модулі, BGA з низькою кількістю виводів, датчики по краю.
    • Переваги: Найнижчий рівень вартості HDI, менша технологічна складність, достатньо для багатьох некритичних застосунків.

структура 2-N-2

    • Конфігурація: Два шари білдапу на кожний бік; часто використовується для виведення BGA з дрібним кроком (0,4 мм).
    • Сфера застосування: Інформаційно-розважальні системи, складні електронні керуючі блоки (ECU), системи ADAS, модулі з високим числом виводів.
    • Переваги: Дозволяє щільну трасування, більше мікровиведень і прихованих виведень, кращу продуктивність ЕМІ та структури з контролюваною імпедансною характеристикою.
    • Типові технології: Каскадні мікровиведення, зміщені мікровиведення, виведення у контактному майданчику, гібридні конструкції (поєднання традиційних і HDI шарів).

3-N-3 або вище

    • Конфігурація: Три або більше шарів на кожній стороні, часто з безяскравими або гібридними основами.
    • Сфера застосування: Високошвидкісні обчислення, автомобільний радар/відеоспостереження, телематика з великим обсягом даних.
    • Переваги: Підтримує масивну щільність виведень, передовий контроль цілісності сигналів, критично важливий для електроніки наступного покоління автономного керування.

Тип конструкції багатошарової плати

Типова кількість шарів

Основні особливості

Автомобільний приклад

1-N-1

4–6

Початковий рівень HDI, одне мікровиведення

Датчики, не безпекові ECU

2-N-2

8–10

Стековані мікропереходи, приховані переходи

BGA з великою кількістю виводів, інформаційно-розважальні системи, ADAS

3-N-3

>10

Безосновні, гібридні, процес SAP

Радар, телематика, обчислювальні ECU

Стратегії проектування багатошарових конструкцій

Послідовне ламінування та цикли ламінування

    • Послідовне ламінування : Послідовне нагромадження та пресування шарів HDI для забезпечення зв'язку мікропереходів між певними шарами.
    • Кожен цикл додає більше реєстрація ускладнення (збереження точності свердління ±1 міл), а збільшення кількості циклів ламінування підвищує як складність, так і вартість.
    • Цикли покриття : Додаткові стекові/приховані отвори вимагають більшої кількості етапів мідного покриття, що впливає на технологічність та загальний термін виготовлення.

Гібридні та безядрені структури

    • Гібридні структури : Поєднують передові шари HDI з традиційними багатошаровими платами для оптимізації вартості та продуктивності (наприклад, розподіл потужності на стандартних шарах, високошвидкісні сигнали на шарах HDI).
    • Безядрені структури : Видалення центрального жорсткого матеріалу забезпечує тонші й легші модулі з ще більш щільною трасуванням для таких областей, як камери або сенсорні блоки всередині салону.

Співвідношення сторін та конструкція мікроотворів

    • Співвідношення сторін мікроотвору : Бажано не більше 0,75:1 для оптимізації якості заповнення та покриття — важливо для витримування вібрацій або термоциклів у автомобільному застосуванні.
    • Розмір плати та товщина діелектрика : Ретельно підібрані для забезпечення контрольованого імпедансу та цілісності сигналу без ризику утворення тріщин у монтажних отворах чи на платі за жорстких умов.

Можливість виготовлення тонких ліній та щільність трасування

    • Технологія тонких ліній (ширина лінії/простір 1–2 милі) все частіше стає стандартом у преміальних багатошарових конструкціях, особливо там, де застосовуються напівадитивні процеси.
    • Ці багатошарові конструкції дозволяють виконувати Виведення BGA навіть для компонентів з кроком 0,4 мм, забезпечуючи електричні з'єднання, які інакше вимагали б додаткових шарів друкованої плати.

Приклад таблиці: Переваги трасування залежно від багатошарової конструкції

Багатошарова конструкція

Мін. траса/простір

Підтримуваний крок BGA

Маршрутизовані BGA виводи (на 1000 контактів)

Цикли ламінування

1-N-1

4/4 милі

0,65 мм

600–700

2–3

2-N-2

2/2 милі

0.4 мм

850–900

4–5

3-N-3+

1/1–2/2 милі

<0,4 мм

>950

6+

Конструкції міжшарових переходів, точність приведення та технологічність

    • Ступінчасті мікропереходи: Зміщення на суміжних шарах для підвищення механічної надійності та виходу придатної продукції — краще підходить для автомобільної галузі (особливо при вібрації/термоциклуванні).
    • Мікровії, що накладаються: Забезпечують найвищу щільність, використовуються під BGA з ультрависокою кількістю виводів, але вимагають більш точного вирівнювання та металізації.
    • Реєстрація (вирівнювання свердління): Для забезпечення технологічності виробництва виробники HDI використовують оптичні та лазерні системи наведення, щоб гарантувати точне вирівнювання між віями та провідниками на багатьох шарах — це критично важливо для 0,4 мм шагу та більш компактних конструкцій.

Найкраща практика: Залучайте конструктора структури шарів вашого постачальника HDI-друкованих плат і інженерів DFM на початковому етапі проекту, особливо якщо потрібна висока складність, трасування тонких ліній або жорсткі вимоги до експлуатації в складних умовах.

Майбутні тенденції в технологіях ПКЖ з високим рівнем розкладу для автомобілів

Оскільки транспортні засоби прискорюються до більш високого рівня автоматизації, електрифікації та цифрового підключення, вимоги до пКБ з високим рівнем індукції для автомобілів швидко розвиваються. Завтрашні автомобілі вимагатимуть ще більш сучасних високощільному монтажі (HDI) рішеннярозширюють межі складності набірки, мініатюризації, цілісності сигналу та виробничості.

Передові технології проходження та набірки

Тренд

Опис

Автомобільна вигода

Безядрені структури

Без жорсткого внутрішнього ядра; легше, гнучко

Модулі камер, датчики електромобільних батарей

Ультратонкі лінії SAP

1-міль маршрутизація, підвищена щільність

Менші модулі, розумніші приладні панелі

Вбудовані пасивні активи

РК компоненти, побудовані в шари

ЕМІ, поліпшення цілісності сигналу

ІДП порожнини

Вирізка точних досок для складених матриць або MEMS

Тонкіші радари, краща упаковка

Майбутні проблеми

    • Підтримування точність реєстрації свердловини (± 0,5 млн або більше) оскільки набір зростає до 12+ шарів і щільність мікровій зростає.
    • Управління розсіюванням тепла з ультратонкими ламінатами і накладенням через мережі.
    • Забезпечення надійності поля з більш щільними, тонкими та гнучкими конструкціями дошки, підданими сильним вібраціям та механічним ударам.

Отримати безкоштовну пропозицію

Наш представник зв'яжеться з вами найближчим часом.
Електронна пошта
Ім'я
Назва компанії
Повідомлення
0/1000