Знаете ли вы о многоярусных и смещенных переходных отверстиях на печатных платах HDI?

Микроотверстия в печатных платах не только повышают эффективность использования пространства, но и служат одним из ключевых процессов повышения плотности и производительности печатных плат . Они стали неотъемлемой частью производства высокочастотных печатных плат с высокой плотностью размещения компонентов. В данной статье подробно рассматриваются технологии многослойных (Stacked Via) и смещенных (Offset Via) микроотверстий в печатных платах. Опираясь на практический опыт компании Shenzhen SprintPCB , эта статья поможет вам лучше понять применение и преимущества этих технологий в высокоточных и производительных печатных платах.

Сложенные переходные отверстия

Технология Stacked Via относится к процессу создания электрического соединения между различными слоями в конструкции печатной платы путем размещения нескольких слоев отверстий в одном месте.

Основные преимущества многослойных переходных отверстий

Экономия пространства : конструкция с многоуровневыми микропереходами позволяет сосредоточить несколько электрических соединений в одной области, сокращая количество переходных отверстий на плате и экономя пространство. Это особенно важно для высокоплотных и миниатюрных печатных плат, эффективно увеличивая плотность разводки печатной платы и удовлетворяя жесткие требования к пространству, предъявляемые к современным электронным изделиям.

Повышение плотности производства многослойных печатных плат : многослойные микроотверстия концентрируют несколько сквозных отверстий в одном месте, позволяя разместить больше сигнальных дорожек на одной площади, тем самым увеличивая плотность производства многослойных печатных плат. Для сложных печатных плат, требующих большого количества точек соединения, многослойные микроотверстия представляют собой эффективное решение.

Поддержка высокоскоростной передачи сигнала : конструкция с многослойными микропереходами сокращает длину пути сигнала, тем самым увеличивая скорость передачи. Это особенно важно для высокочастотных печатных плат, эффективно снижая задержки и искажения при передаче сигнала, обеспечивая надежность и производительность платы.

Оптимизация электрических характеристик : конструкция с многослойными микропереходами делает электрические соединения между несколькими слоями более компактными, уменьшая перекрестные помехи и взаимные помехи между сигнальными дорожками, тем самым оптимизируя электрические характеристики. В высокочастотных и высокоскоростных приложениях многослойные микропереходы обеспечивают лучший контроль импеданса и уменьшают потери сигнала.

Повышенная гибкость производства : многоярусные микроотверстия можно гибко проектировать между различными слоями, а различные электрические соединения можно получать с помощью различных комбинаций укладки, что обеспечивает проектировщикам большую гибкость и помогает лучше удовлетворять потребности разных клиентов.

Смещенные отверстия

Смещенное переходное отверстие (Offset Via), также известное как разнесенное микроотверстие или ступенчатое микроотверстие, относится к многослойной печатной плате, в которой микроотверстия между соседними слоями не полностью расположены вертикально на одной оси, а расположены ступенчато, образуя «ступенчатую» или «ступенчатую» структуру.

Основные преимущества смещенных переходных отверстий

Снижение риска обработки : по сравнению с многоуровневыми микроотверстиями, требующими многократного высокоточного выравнивания и металлизации, разнесенные микроотверстия используют ступенчатое послойное соединение, что позволяет избежать рисков смещения отверстий и некачественного металлизации, характерных для многоуровневой компоновки. Это обеспечивает более контролируемый процесс производства.

Повышенный выход годных : в процессе производства смещенные микропереходы имеют более короткие отдельные сегменты, что упрощает металлизацию и заполнение каждого сегмента и приводит к повышению общего выхода годных. Это особенно важно для массового производства, позволяя эффективно контролировать затраты и обеспечивать однородность партий.

Относительно низкая стоимость : по сравнению с многоуровневыми многослойными микропереходами, смещенные микропереходы предлагают более зрелую технологию обработки и менее строгие требования к точности оборудования, что снижает стоимость производства отдельных плат. Они подходят для изделий с ограниченным бюджетом, требующих высокой плотности разводки.

Широкая применимость : конструкция с ступенчатыми микропереходами обеспечивает гибкость и позволяет оптимально размещать ступенчатые отверстия в зависимости от требований схемы и компоновки, что делает её пригодной для различных HDI-решений. Она особенно широко используется в тонких и лёгких устройствах, таких как смартфоны, носимые устройства и автомобильная электроника.

Сравнение: многоярусные и смещенные переходные отверстия

Сложенные друг на друга микропереходы обеспечивают прямые вертикальные соединения. Несколько микропереходов укладываются друг на друга и выравниваются, создавая более компактный канал маршрутизации в вертикальном пространстве. Такой подход подходит для высокопроизводительных проектов, требующих исключительно компактного пространства и кратчайших путей прохождения сигнала.

Смещенные микропереходы обеспечивают глубокие соединения благодаря ступенчатому смещению, располагая точки соединения на разных уровнях. Это более подходит для баланса плотности разводки и технологичности, снижая сложность производства, связанную с укладкой компонентов в стопку.

Надежность и технологичность

Многослойные переходные отверстия требуют высокоточного совмещения и нескольких этапов гальванопокрытия и заполнения. Неправильное межслойное совмещение или заполнение может привести к внутренним коротким замыканиям в переходных отверстиях или некачественной пайке между слоями. Поэтому требования к процессу производства и контролю чрезвычайно высоки.

Каждый этап соединения смещенного переходного отверстия относительно прост. После частичной запрессовки сверлится следующее отверстие для соединения. Следующее отверстие располагается со смещением. Это обеспечивает большую точность совмещения между слоями, повышает стабильность процесса и более высокий процент выхода годных изделий.

Сравнение стоимости

Многоуровневые переходные отверстия требуют нескольких этапов сверления, металлизации, заполнения и выравнивания, что приводит к длительному технологическому циклу и относительно более высоким производственным затратам. Технология смещенных микроотверстий является относительно отработанной, с несколько меньшей зависимостью от лазерного сверлильного оборудования и более контролируемыми общими затратами, что делает ее подходящей для массового производства и проектов с ограниченным бюджетом.

Применимые сценарии

Производственные преимущества компании Shenzhen SprintPCB

Что касается производственных мощностей, компания Shenzhen SprintPCB внедрила ряд высокоточных сверлильных станков, оборудование для экспонирования LDI и автоматизированные линии ламинирования, обеспечивающие высокую стабильность и надежность процессов сверления микроотверстий, заполнения отверстий, гальванизации и ламинирования. Работая с заказами на высокочастотные, высокоплотные и высококачественные печатные платы, компания Shenzhen SprintPCB может стабильно достигать следующих результатов:

• Диаметр микроотверстий может составлять всего 0,15 мм, с точностью совмещения слоев в пределах 1 мил;

• Массовое производство гибридных многослойных + смещенных структур с отверстиями для 6-слойных, 8-слойных, 12-слойных и более конструкций;

• Строгий контроль импеданса и диэлектрические слои с малыми потерями для высокоскоростной передачи сигнала;

• Гибкие условия поставки как для прототипов, так и для мелко- и среднесерийного производства, включая ускоренное выполнение заказов.

Независимо от того, требуются ли вам сложные многослойные платы или высокоскоростные конструкции со строгой целостностью сигнала, выбор SprintPCB означает выбор точности производства, надежного качества и конкурентоспособной эффективности поставок.