Víte o stohovaných a ofsetových průchodech v deskách plošných spojů HDI?

V deskách plošných spojů mikrootvory nejen zlepšují využití prostoru, ale také slouží jako jeden z klíčových procesů pro zvýšení hustoty a výkonu desek plošných spojů . Staly se nezbytnou volbou pro výrobu vysokofrekvenčních desek plošných spojů s vysokou hustotou. Tento článek se ponoří do technologií stohovaných mikrootvorů (Stacked Via) a ofsetových mikrootvorů (Offset Via) v deskách plošných spojů. Na základě praktických zkušeností společnosti Shenzhen SprintPCB vám tento článek pomůže lépe pochopit aplikaci a výhody těchto technologií ve vysoce přesných a výkonných deskách plošných spojů.

Stohované průchody

Stohované propojení označuje proces dosažení elektrického spojení mezi různými vrstvami v návrhu plošných spojů stohováním více vrstev otvorů na stejném místě.

Klíčové výhody stohovaných průchodů

Úspora místa : Konstrukce s vrstvenými mikroprostupy umožňuje soustředit více elektrických spojení do jedné oblasti, čímž se snižuje počet prostupů na desce a šetří se místo. To je obzvláště důležité pro desky plošných spojů s vysokou hustotou a miniaturizované desky plošných spojů, což efektivně zvyšuje hustotu trasování desek plošných spojů a splňuje náročné prostorové požadavky moderních elektronických výrobků.

Zvýšení hustoty výroby vícevrstvých desek plošných spojů : Vrstvené mikrootvory koncentrují více průchozích otvorů na jednom místě, což umožňuje uspořádání více signálových stop ve stejné oblasti, a tím zvyšuje hustotu výroby vícevrstvých desek plošných spojů. Pro složité desky plošných spojů vyžadující velký počet připojovacích bodů poskytuje konstrukce s vrstvenými mikrootvory efektivní řešení.

Podpora vysokorychlostního přenosu signálu : Konstrukce s vrstvenými mikroproudy zkracuje délku signálové cesty, čímž zvyšuje rychlost přenosu signálu. To je obzvláště důležité pro vysokofrekvenční desky plošných spojů, protože efektivně snižuje zpoždění a zkreslení při přenosu signálu a zajišťuje spolehlivost a výkon desky.

Optimalizace elektrického výkonu : Díky vrstveným mikroproudům jsou elektrická spojení napříč více vrstvami kompaktnější, čímž se snižuje přeslech a vzájemné rušení mezi signálovými stopami, a tím se optimalizuje elektrický výkon. Pro vysokofrekvenční a vysokorychlostní aplikace poskytují vrstvené mikroproudy lepší regulaci impedance a snižují ztráty signálu.

Zlepšená flexibilita výroby : Vrstvené mikroprůchodky lze flexibilně navrhovat mezi různými vrstvami a různými kombinacemi stohování lze dosáhnout různých elektrických spojení, což poskytuje konstruktérům větší flexibilitu a pomáhá lépe uspokojovat potřeby různých zákazníků.

Offsetové průchody

Ofsetový průchod (Offset Via), známý také jako střídavě uspořádaný mikroprochod nebo stupňovitý mikroprochod, označuje vícevrstvou desku plošných spojů (PCB), ve které mikroprochody mezi sousedními vrstvami nejsou kompletně vertikálně naskládány na stejné ose, ale jsou uspořádané stupňovitě a tvoří „stupňovitou“ nebo „stupňovitou“ strukturu.

Klíčové výhody ofsetových průchodů

Snížené riziko zpracování : Ve srovnání s vrstvenými mikroprostupy, které vyžadují vícenásobné, vysoce přesné zarovnání a pokovení, využívají střídavé mikroprostupy stupňovité spojení vrstvu po vrstvě, čímž se eliminují rizika odsazení otvorů a špatného pokovení spojená s vyšším stohováním. To umožňuje lépe kontrolovatelný výrobní proces.

Zvýšená výtěžnost : Během výroby se odstupňované mikroprochodky vyznačují kratšími jednotlivými segmenty, což usnadňuje pokovování a vyplňování každého segmentu a vede k vyšší celkové výtěžnosti. To je obzvláště důležité pro hromadnou výrobu, efektivní kontrolu nákladů a zajištění konzistence šarží.

Relativně nízké náklady : Ve srovnání s mikroprocesory uspořádanými na vysoké úrovni nabízejí střídavé mikroprocesory vyspělejší technologii zpracování a méně přísné požadavky na přesnost zařízení, což snižuje výrobní náklady na jednu desku. Jsou vhodné pro cenově dostupné produkty, které stále vyžadují vysokou hustotu zapojení.

Silná použitelnost : Schéma stupňovitých mikrootvorů nabízí flexibilitu a umožňuje optimální umístění stupňovitých míst na základě požadavků a rozvržení obvodu, díky čemuž je vhodná pro různé konstrukce HDI. Obzvláště široce se používá v tenkých a lehkých produktech, jako jsou chytré telefony, nositelná elektronika a automobilová elektronika.

Porovnání: Stohované průchody vs. odsazené průchody

Stohované mikroproudy slouží k přímému vertikálnímu propojení. Více mikroproudů je naskládáno a zarovnáno, aby se vytvořil kompaktnější směrovací kanál ve vertikálním prostoru. Tento přístup je vhodný pro špičkové konstrukce vyžadující extrémně kompaktní prostor a nejkratší signálové cesty.

Ofsetové mikropropojky dosahují hlubokého propojení pomocí stupňovitého odsazeného vzoru, kdy se body připojení rozmisťují na různých úrovních. To je vhodnější pro vyvážení hustoty trasování a vyrobitelnosti, což snižuje složitost výroby spojenou se stohováním.

Spolehlivost a vyrobitelnost

Vrstvené průchodky vyžadují vysoce přesné zarovnání a několik fází galvanického pokovování a vyplňování. Nedostatečné zarovnání nebo vyplnění mezi vrstvami může vést ke zkratům vnitřních průchodek nebo špatným pájeným spojům mezi vrstvami. Proto jsou požadavky na výrobní proces a kontrolu extrémně vysoké.

Každá fáze spojení odsazeného průchodu je relativně jednoduchá. Po částečném zalisování se vyvrtá další otvor pro spojení. Další otvor se nachází v odsazené poloze. To umožňuje větší toleranci zarovnání mezi vrstvami, lepší stabilitu procesu a vyšší míru výtěžnosti.

Porovnání nákladů

Vrstvené průchody vyžadují několik kroků vrtání, pokovování, vyplňování a zarovnávání, což má za následek dlouhý procesní cyklus a relativně vyšší výrobní náklady. Proces ofsetových mikrootvorů je relativně vyspělý, s mírně menší závislostí na laserovém vrtacím zařízení a lépe zvládnutelnými celkovými náklady, takže je vhodný pro hromadnou výrobu a projekty citlivé na náklady.

Použitelné scénáře

Silné stránky výroby společnosti Shenzhen SprintPCB

Pokud jde o výrobní kapacitu, společnost Shenzhen SprintPCB zavedla několik vysoce přesných vrtaček, zařízení pro osvit LDI a automatizované laminovací výrobní linky, aby zajistila vysokou konzistenci a spolehlivost při vrtání mikroprochodů, vyplňování otvorů, galvanickém pokovování a laminování. Společnost Shenzhen SprintPCB, která čelí vysokofrekvenčním, hustotním a vysoce kvalitním objednávkám na desky plošných spojů, stabilně dosahuje:

• Průměry mikrootvorů pouhých 0,15 mm s přesností zarovnání vrstev po vrstvě do 1 mil;

• Hromadná výroba hybridních vrstvených + ofsetových via struktur pro 6vrstvé, 8vrstvé, 12vrstvé a více provedení;

• Přísná kontrola impedance a nízkoztrátové dielektrické vrstvy pro vysokorychlostní přenos signálu;

• Flexibilní dodávky pro prototypy i malosériovou až středněsériovou výrobu, včetně zrychleného dodacího lhůt.

Ať už potřebujete složité vícevrstvé desky nebo vysokorychlostní návrhy s přísnou integritou signálu, volba SprintPCB znamená volbu přesné výroby, spolehlivé kvality a konkurenceschopné efektivity dodávek.