1. Présentation du produit
Dans le domaine de interconnexion haute densité (IDH) cartes de circuits imprimés, le12-carte couche 2+N+2 représente une direction importante dans la technologie avancée de fabrication de PCB. UGPCB12-Carte HDI couche 2+N+2 utilise le matériau de substrat haute performance ISOLA, avec une épaisseur de panneau fini de 2.0 mm, 1 oz de cuivre sur les couches externe et interne, un diamètre de passage minimum de 0.1 mm, largeur de ligne/espacement de 0.1 mm, Diamètre du tampon BGA de 0.15 mm, et nickel chimique/or par immersion (ACCEPTER) finition de surface.
Ce12-couche PCB est une interconnexion haute densité typique panneau multicouche adapté aux produits électroniques ayant des exigences strictes en matière d'intégrité du signal, densité de routage, et fiabilité. En tant que2+Structure N+2 Carte HDI, il comporte deux couches d'accumulation de chaque côté, avec N couches centrales au milieu, supportant des structures de microvias empilées ou décalées.
2. Définition du produit
2.1 Qu'est-ce qu'une carte HDI 2+N+2?
UN2+Carte HDI N+2 est une carte de circuit imprimé d'interconnexion haute densité fabriquée à l'aide d'un processus de stratification séquentielle. Le “2” dans son nom représente deux couches d'accumulation de chaque côté, alors que “N” représente le nombre de couches centrales au milieu. Pour ce produit, le nombre total de couches est 12, c'est-à-dire un 2+8+2 structure - deux couches de construction de chaque côté et huit couches centrales au milieu.
CePCB HDI appartient au type III (tel que défini par IPC-2226), une solution d'empilement HDI couramment utilisée prenant en charge un nombre de broches moyen, BGA haute densité composant routage. Le2+Carte N+2 la conception de l'empilement améliore considérablement la densité de routage, prend en charge le routage réussi des BGA à pas ultra-fin avec des pas aussi petits que 0.4 mm, réduit le nombre global de couches, et minimise l'atténuation du signal.
2.2 Normes internationales applicables
La conception, fabrication, et l'acceptation de ce produit est strictement conforme aux normes internationales IPC suivantes:
- IPC-6012F -Qualification et spécifications de performances pour les cartes imprimées rigides: Il s'agit de la spécification de performance reconnue internationalement pour les cartes de circuits imprimés rigides., couvrant l'ensemble du processus, de la sélection des matériaux au produit fini, y compris des indicateurs de qualité, qualification, et exigences de performance pour chaque étape du processus.
- IPC-2221C -Norme générique sur la conception des cartes imprimées: Il s'agit de la norme de conception des fondations pour tous les documents de la série IPC-2220., établir des exigences génériques pour la conception de cartes imprimées.
- IPC-4101E -Spécification des matériaux de base pour les cartes imprimées rigides et multicouches: Cette spécification couvre les exigences relatives aux matériaux de base (stratifié ou préimprégné) utilisé principalement pour les cartes imprimées rigides ou multicouches.
3. Directives de conception
3.1 2+Conception de structure d'empilement N+2
Le12-couche 2+N+2 PCB la conception de l'empilement suit les principes de conception de base des cartes HDI:
- Priorité sur les plans au sol: Les plans de masse sont prioritaires car ils transmettent des signaux dans des configurations microruban.
- Faible impédance et faible bruit: Une couche à 12 couches basée sur un plan de sol Conception de circuits imprimés atteint une faible impédance de terre et un faible bruit.
- Routage de signaux à grande vitesse: Les couches intermédiaires entre les plans sont utilisées pour les traces de signaux à grande vitesse, avec couplage étroit entre les couches de signaux.
- Plan adjacent et couches de signaux: Les couches planes et les couches de signaux doivent être placées sur des couches adjacentes.
- Couplage plan serré: Les plans d'alimentation et de masse sur une grande surface doivent être étroitement couplés.
3.2 Conception de l'intégrité du signal
Selon IPC-2221C, La tolérance d'impédance et les zones d'isolation de la couche conductrice sont des considérations critiques dans Conception de PCB à grande vitesse. Pour le12-Carte HDI couche 2+N+2, une attention particulière doit être portée à:
- Contrôle d'impédance: Avec 1 cuivre oz (environ 35 µm) sur les couches externes et internes, Un contrôle précis de la largeur et de l'espacement des lignes est nécessaire pour atteindre l'impédance cible.
- Structure du microvia: Le 0.1 Le diamètre minimum du via en mm entre dans la catégorie des microvias (≤ 0.15 mm tel que défini par IPC-2221 et IPC-6012).
- Évasion BGA: Le 0.15 mm pad BGA combiné avec 0.1 La largeur/espacement des lignes en mm permet une évasion réussie pour 0.4 BGA à pas de mm.
4. Principes de fonctionnement
Le12-Carte HDI couche 2+N+2 fonctionne sur la base de l'interconnexion et de la transmission du signal de plusieurs couches conductrices. Ses principaux mécanismes de fonctionnement comprennent:
4.1 Voies de transmission du signal
Les cartes HDI réalisent des connexions électriques intercouches via les types de via suivants:
- Vias aveugles: Connectez-vous d'une couche externe à une couche interne spécifique sans pénétrer dans toute l'épaisseur du panneau..
- Vias enterrés: Existe uniquement entre les couches internes.
- Microvias empilés: Plusieurs microvias empilés verticalement pour former un chemin à travers plusieurs couches d'accumulation.
4.2 Distribution d'énergie et mise à la terre
Le réseau de distribution d'énergie (RPD) de la12-couche PCB est optimisé grâce à:
- Avions propulseurs à grande surface étroitement couplés aux avions au sol, formant une capacité de découplage efficace.
- Couches de sol servant de chemins de retour pour les signaux, réduire l'inductance de boucle.
- Couches de signaux étroitement couplées aux couches planes adjacentes, réduire les interférences électromagnétiques (EMI).
5. Applications principales et cas d'utilisation
5.1 Domaines d'application cibles
Le12-Carte HDI couche 2+N+2, avec sa capacité d'interconnexion haute densité et ses excellentes performances électriques, est principalement utilisé dans les domaines suivants:
| Domaine d'application | Produits typiques | Exigences clés |
|---|---|---|
| 5G-Infrastructures | 5Bornes de base G, UQA, RRU | Haute fréquence, grande vitesse, faible perte |
| Centres de données | Serveurs, commutateurs, dispositifs de stockage | Transmission de données à grande vitesse, haute fiabilité |
| Informatique haute performance | Cartes accélératrices IA, HPC | BGA haute densité, Intégrité du signal |
| Communications filaires/sans fil | Modules optiques, routeurs, équipement à micro-ondes | Performances haute fréquence, faible perte d'insertion |
| Électronique automobile | Adas, radar automobile (77 GHz) | Haute fiabilité, résistance à la température |
| Aérospatial et défense | Avionique, systèmes radar | Fiabilité extrême en environnement |
Les matériaux ISOLA tels que TerraGreen® 400G sont spécifiquement adaptés aux infrastructures 5G de nouvelle génération, systèmes de centres de données, calcul haute performance, communication filaire/sans fil, et applications d'IA, prenant en charge des taux de transmission de données extrêmement élevés dépassant 100 Go/s.
5.2 Types de produits compatibles
- Cartes mères pour smartphones haut de gamme
- Cartes RF pour stations de base de communication
- Fond de panier de serveur hautes performances
- Cartes accélératrices de formation/inférence IA
- Modules optiques haute vitesse
- Cartes de capteurs radar automobiles
6. Classement du produit
Basé sur les méthodes standard de classification de l'industrie des PCB, ce produit peut être scientifiquement classé comme suit:
6.1 Par structure de produit
Planche rigide — Fabriqué à partir de matériaux de substrat rigides (FR4/ÎLE).
6.2 Par nombre de couches
Panneau multicouche — Mettant en vedette 12 couches conductrices, liés par des matériaux diélectriques isolants et interconnectés via des vias.
6.3 Par processus de fabrication
Carte HDI (carte d'interconnexion haute densité) — Doté d'une structure de stratification séquentielle 2+N+2, classé comme carte HDI de second ordre (2+C+2).
6.4 Par type d'empilement IPC-2226
Empilement de type III — Structures de microvias empilées/décalées d'ordre 2+N+2 ou supérieur.
6.5 Par classe de qualité IPC-6012
Disponible pour rencontrerClasse 2 (produits électroniques à service dédié) ouClasse 3 (produits électroniques à haute fiabilité) exigences selon les spécifications du client.
7. Matériaux utilisés
7.1 Substrat: Matériaux de la série ISOLA
Ce produit utilise des stratifiés cuivrés haute performance ISOLA. ISOLA est l'un des principaux fournisseurs de matériaux dans le domaine des hautes fréquences., secteur des PCB à grande vitesse, avec ses produits largement utilisés dans le numérique à haut débit, analogique haute fréquence, RF/micro-ondes, et d'autres conceptions de circuits avancées.
Propriétés typiques des matériaux ISOLA (TerraGreen® 400G comme exemple):
| Propriété | Valeur typique | Méthode d'essai |
|---|---|---|
| Température de transition du verre (Tg DSC) | 200° C | IPC-TM-650 2.4.25C |
| Température de transition du verre (TgDMA) | 215° C | IPC-TM-650 2.4.24.4 |
| Température de décomposition (Td @5 % de perte de poids) | >380° C | IPC-TM-650 2.4.24.6 |
| Constante diélectrique (Ne sait pas) | 3.15 | IPC-TM-650 2.5.5.5 |
| Facteur de dissipation (Df) | 0.0017 | IPC-TM-650 2.5.5.5 |
| Indice d'inflammabilité UL | UL 94 V-0 | Fichier UL E41625 |
Les matériaux ISOLA sont conformes à la norme IPC-4101/134 et offrent les avantages suivants:
- Sans halogène et conforme RoHS
- Excellente CAF (filament anodique conducteur) résistance
- Faible absorption d'humidité
- Résiste jusqu'à 6 cycles de refusion à 260°C
- Compatible avec le processus FR-4 — peut être traité à l'aide de la norme Équipement PCB
7.2 Feuille de cuivre
- Épaisseur de cuivre de la couche intérieure et extérieure: 1 once (environ 35 µm)
- Type de feuille de cuivre: HVLP3 (profil ultra bas) ou RTF (traité à l'envers) feuille de cuivre disponible sur demande
7.3 Épaisseur du panneau
- Épaisseur du panneau fini: 2.0 mm
8. Spécifications de performance
8.1 Principales spécifications électriques
| Paramètre | Spécification | Notes |
|---|---|---|
| Nombre de couches | 12 couches | 2+Structure N+2 |
| Épaisseur du panneau fini | 2.0 mm | - |
| Épaisseur de cuivre de la couche externe | 1 once (35 µm) | Cuivre fini |
| Épaisseur de cuivre de la couche intérieure | 1 once (35 µm) | - |
| Diamètre de passage minimum | 0.1 mm | Microvia percé au laser |
| Largeur de ligne minimale | 0.1 mm | - |
| Espacement minimum des lignes | 0.1 mm | - |
| Diamètre du tampon BGA | 0.15 mm | Soutien 0.4 mm pas BGA |
| Finition de surface | ACCEPTER (Nickel chimique/Or par immersion) | Conforme IPC-4552 |
8.2 Performances de fiabilité
Selon IPC-6012F, les cartes imprimées rigides doivent répondre aux exigences de fiabilité suivantes:
- Performances électriques: Résistance à l'isolation, tension de tenue diélectrique, contrôle d'impédance, etc..
- Performances mécaniques: Résistance au pelage, déformation, stabilité dimensionnelle, etc..
- Performance environnementale: Cyclisme thermique, test d'humidité, essai au brouillard salin, etc..
IPC-6012F a introduit plusieurs nouvelles exigences en matière de fiabilité de la structure des microvias, y compris le placage en cuivre, terrains cibles intermédiaires, évaluation par microsection, placage de couche intérieure, et problèmes d'espacement diélectrique et de fiabilité pour les structures de microvias.
IPC-6012F a augmenté l'épaisseur minimale de cuivre requise pour les parois des fûts à trous métallisés - augmentée à 28 μm pour la classe 3/A (précédemment 25 µm).
8.3 Performance thermique
Matériaux ISOLA avec Tg ≥ 200°C et Td > 380°C prend en charge les processus de soudage sans plomb et plusieurs cycles de refusion.
9. Structure du produit
Le2+Carte HDI N+2 via la structure comprend:
- Vias aveugles laser: Des couches externes (L1/L12) vers la couche 3/couche 10 (section d'accumulation), 0.1 mm diamètre
- Vias aveugles laser: À partir de la couche 3/couche 10 aux couches centrales internes
- Vias traversants mécaniques: À travers la section principale (Calques 4-9)
- Microvias empilés: Les vias aveugles peuvent être empilés verticalement pour les connexions multicouches
10. Caractéristiques du produit
10.1 Capacité d'interconnexion haute densité
- 0.1 Microvias MM: Prise en charge du routage ultra haute densité
- 0.1 mm largeur/espacement des lignes: Activer une conception fine
- 0.15 mm plaquettes BGA: Soutien 0.4 BGA à pas ultra-fin à pas de mm
10.2 Excellente intégrité du signal
- Matériau ISOLA à faibles pertes (Df aussi bas que 0.0017) assure une faible atténuation du signal haute fréquence
- 2+La structure N+2 prend en charge un contrôle précis de l'impédance
- Les plans de masse étroitement couplés aux couches de signaux réduisent les EMI
10.3 Haute fiabilité
- Conforme à la norme IPC-6012F Classe 2/Classe 3 exigences
- Matériau ISOLA avec Tg ≥ 200°C et Td > 380° C
- La finition de surface ENIG offre une excellente soudabilité et résistance à l'oxydation
10.4 Compatibilité des processus
- Les matériaux ISOLA sont compatibles avec les flux de processus standard FR-4
- Prend en charge la stratification séquentielle
- Permet plusieurs cycles de refusion
11. Flux de processus de fabrication
Le 12 couches 2+N+2 Fabrication de cartes HDI le processus est le suivant:
11.1 Fabrication de cartes de base (Couches intérieures)
- Découpe de matériaux: Couper le substrat ISOLA selon les exigences MI
- Formation de circuits de couche interne: Appliquer une résine photosensible → exposer → développer → graver → dépouiller pour former des motifs de circuit de couche interne
- Couche intérieure AOI: Inspection optique automatisée pour garantir la qualité du circuit
- Traitement à l'oxyde brun: Améliorer l'adhésion entre la couche interne de cuivre et le préimprégné
11.2 Première stratification
- Empilement: Empilez les noyaux de couche interne avec un préimprégné selon la structure d'empilement
- Laminage: Collez plusieurs couches en une seule unité sous haute température et pression.
11.3 Premiers Forages et Via Métallisation
- Forage laser: Percer 0.1 Microvias MM
- Désenduire: Élimine les résidus carbonisés du perçage laser
- Par métallisation: Dépôt autocatalytique de cuivre pour former une couche conductrice sur les parois des vias
- Placage de panneaux: Augmenter l'épaisseur du cuivre sur les murs via
11.4 Couche d'accumulation (Couche externe) Fabrication
- Formation de circuits de couche externe: Répétez le processus de formation du circuit de la couche interne
- AOI de la couche externe: Inspection optique automatisée
11.5 Deuxième stratification (si nécessaire)
- Stratification secondaire: Plusieurs étapes de stratification séquentielles peuvent être nécessaires pour les structures 2+N+2
11.6 Finition finale
- Perçage de la couche externe: Forage mécanique traversant
- Par métallisation et placage: Métallisation traversante et placage de cuivre
- Circuits de couche externe: Former des modèles de circuits de couche externe
- Masque de soudure: Appliquer l'encre du masque de soudure
- Finition superficielle: ACCEPTER (Nickel chimique/Or par immersion) — nickel chimique (3–6 μm) + or d'immersion (0.05–0,1 μm) pour IPC-4552
- Impression de légende: Désignateurs de composants sérigraphiés et autres marquages
- Routage de profil: Routage, Coupe en V, etc..
- Tests électriques: Sonde volante ou test de luminaires
- Inspection finale: Contrôle visuel et emballage
12. Avantages de la finition de surface ENIG
Ce produit utiliseACCEPTER (Nickel chimique/Or par immersion) finition de surface, offrant les principaux avantages suivants:
| Avantage | Description |
|---|---|
| Excellente planéité de la surface | Idéal pour les assemblages BGA et SMT à pas fin |
| Soudabilité supérieure | Prend en charge plusieurs cycles de refusion (3+ fois) |
| Longue durée de conservation | 12+ mois de conservation |
| Forte résistance à l'oxydation | La couche d'or protège le cuivre de l'oxydation |
| Bonne conductivité électrique | Convient à la transmission de signaux haute fréquence |
Le procédé ENIG dépose chimiquement une couche d'alliage nickel-phosphore (environ 3 à 6 μm d'épaisseur) et une couche d'or (environ 0,05 à 0,1 μm d'épaisseur) sur la surface en cuivre du PCB.
13. Pourquoi choisir la carte HDI 12 couches 2+N+2 d'UGPCB?
- Conformité aux normes internationales: Suit strictement IPC-6012F, IPC-2221C, IPC-4101E, et d'autres normes internationales
- Assurance matérielle haut de gamme: Utilise un substrat haute performance ISOLA pour les hautes fréquences, performances à grande vitesse
- Capacité de fabrication avancée: Traitement de précision pour 0.1 mm microvias et 0.1 mm largeur/espacement des lignes
- Contrôle qualité complet: Gestion de la qualité complète du processus, depuis l'inspection des matériaux entrants jusqu'aux tests du produit final
- Assistance technique professionnelle: Fournit DFM (Conception de la fabrication) révisions et assistance à la conception d'impédance
14. Demander un devis
UGPCB s'engage à fournir des produits de haute qualitéPCB HDI services de fabrication à des clients du monde entier. Que vous ayez besoin d'un12-Carte HDI couche 2+N+2 ou d'autres comptes de couches et structures dePCB multicouches, nous offrons un support technique professionnel et des prix compétitifs.
Comment obtenir un devis:
- Soumettre les fichiers de conception: Envoyer des fichiers Gerber, Fermer des fichiers, et spécifications de stackup à notre équipe commerciale
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- Examen technique: Nos ingénieurs effectueront des contrôles DFM pour garantir la fabricabilité
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Déclaration de source de données
Les données techniques et les informations standard citées dans ce document proviennent des organisations faisant autorité suivantes:
- IPC (Association reliant les industries électroniques) -IPC-6012FQualification et spécifications de performances pour les cartes imprimées rigides (Septembre 2023); IPC-2221CNorme générique sur la conception des cartes imprimées (Décembre 2023); IPC-4101ESpécification des matériaux de base pour les cartes imprimées rigides et multicouches (Mars 2017); CIB-4552Spécifications de performance pour le nickel chimique/l’or par immersion (ACCEPTER) Placage pour cartes imprimées
- Groupe d'isola — Fiche technique du produit TerraGreen® 400G
- UL (Laboratoires souterrains) — UL 94 V-0 Cote d'inflammabilité, Numéro de dossier UL E41625
- Littérature technique de l'industrie — Conception d'empilement de PCB HDI et documentation technique de la structure 2+N+2
