12-บอร์ด HDI เลเยอร์ 2+N+2: โซลูชัน PCB การเชื่อมต่อระหว่างกันความหนาแน่นสูงประสิทธิภาพสูง

1. ภาพรวมผลิตภัณฑ์

ในด้านของ การเชื่อมต่อระหว่างกันที่มีความหนาแน่นสูง (HDI) แผงวงจรพิมพ์, ที่12-layer 2+N+2 board represents an important direction in advanced PCB manufacturing technology. UGPCB12-layer 2+N+2 HDI board uses ISOLA high-performance substrate material, with a finished board thickness of 2.0 มม, 1 oz copper on both outer and inner layers, a minimum via diameter of 0.1 มม, line width/spacing of 0.1 มม, BGA pad diameter of 0.15 มม, and electroless nickel/immersion gold (เห็นด้วย) พื้นผิวเสร็จสิ้น.

นี้12-ชั้น พีซีบี is a typical high-density interconnect คณะกรรมการหลายชั้น suitable for electronic products with demanding requirements for signal integrity, routing density, และความน่าเชื่อถือ. ในฐานะที่เป็น2+N+2 structure บอร์ด HDI, it features two buildup layers on each side, with N core layers in the middle, supporting stacked or staggered microvia structures.

2. คำจำกัดความของผลิตภัณฑ์

2.1 What Is a 2+N+2 HDI Board?

อัน2+บอร์ด N+2 HDI is a high-density interconnect printed circuit board manufactured using a sequential lamination process. ที่ “2” in its name represents two buildup layers on each side, ในขณะที่ “n” represents the number of core layers in the middle. For this product, the total layer count is 12, meaning a 2+8+2 structure — two buildup layers on each side and eight core layers in the middle.

นี้เอชดีไอ พีซีบี belongs to Type III (as defined by IPC-2226), a commonly used HDI stackup solution supporting medium pin-count, BGA ความหนาแน่นสูง ส่วนประกอบ การกำหนดเส้นทาง. ที่2+N+2 PCB stackup design significantly improves routing density, supports successful routing of ultra-fine-pitch BGAs with pitches as small as 0.4 มม, reduces overall layer count, and minimizes signal attenuation.

2.2 Applicable International Standards

การออกแบบ, การผลิต, and acceptance of this product strictly comply with the following IPC international standards:

• ไอพีซี-6012F -ข้อกำหนดคุณสมบัติและประสิทธิภาพสำหรับบอร์ดพิมพ์แข็ง: This is the internationally recognized performance specification for rigid printed circuit boards, covering the entire process from material selection to finished product, including quality indicators, qualification, and performance requirements for each process step.
• ไอพีซี-2221C -มาตรฐานทั่วไปเกี่ยวกับการออกแบบแผ่นพิมพ์: This is the foundation design standard for all documents in the IPC-2220 series, establishing generic requirements for printed board design.
• IPC-4101E -ข้อกำหนดสำหรับวัสดุฐานสำหรับบอร์ดพิมพ์แข็งและหลายชั้น: This specification covers requirements for base materials (laminate or prepreg) used primarily for rigid or multilayer printed boards.

3. แนวทางการออกแบบ

3.1 2+N+2 Stackup Structure Design

ที่12-layer 2+N+2 PCB stackup design follows the core design principles for HDI boards:

1. Priority on ground planes: Ground planes are prioritized because they transmit signals in microstrip configurations.
2. Low impedance and low noise: A ground-plane-based 12-layer การออกแบบ PCB achieves low ground impedance and low noise.
3. High-speed signal routing: Intermediate layers between planes are used for high-speed signal traces, with tight coupling between signal layers.
4. Adjacent plane and signal layers: Plane layers and signal layers should be placed on adjacent layers.
5. Tight plane coupling: Large-area power and ground planes should be tightly coupled together.

3.2 การออกแบบความสมบูรณ์ของสัญญาณ

ต่อ IPC-2221C, impedance tolerance and conductor layer isolation areas are critical considerations in การออกแบบ PCB ความเร็วสูง. สำหรับ12-layer 2+N+2 HDI board, special attention should be paid to:

• การควบคุมความต้านทาน: กับ 1 ทองแดง (ประมาณ 35 μm) on both outer and inner layers, precise line width/spacing control is required to achieve target impedance.
• Microvia structure: ที่ 0.1 mm minimum via diameter falls within the microvia category (≤ 0.15 mm as defined by IPC-2221 and IPC-6012).
• BGA breakout: ที่ 0.15 mm BGA pad combined with 0.1 mm line width/spacing supports successful breakout for 0.4 mm pitch BGAs.

4. หลักการปฏิบัติงาน

ที่12-layer 2+N+2 HDI board operates based on the interconnection and signal transmission of multiple conductive layers. Its core operating mechanisms include:

4.1 Signal Transmission Paths

HDI boards achieve interlayer electrical connections through the following via types:

• Vias ตาบอด: Connect from an outer layer to a specific inner layer without penetrating the entire board thickness.
• Buried vias: Exist only between inner layers.
• Stacked microvias: Multiple microvias stacked vertically to form a path through multiple buildup layers.

4.2 Power Distribution and Grounding

The power distribution network (พีดีเอ็น) ของ12-เลเยอร์ PCB is optimized through:

• Large-area power planes tightly coupled with ground planes, forming effective decoupling capacitance.
• Ground layers serving as return paths for signals, reducing loop inductance.
• Signal layers tightly coupled with adjacent plane layers, reducing electromagnetic interference (อีเอ็มไอ).

5. Primary Applications and Use Cases

5.1 Target Application Areas

ที่12-layer 2+N+2 HDI board, with its high-density interconnect capability and excellent electrical performance, is primarily used in the following areas:

พื้นที่ใช้งาน	Typical Products	ข้อกำหนดที่สำคัญ
5จีโครงสร้างพื้นฐาน	5สถานีฐาน G, เอเอยู, RRU	High frequency, ความเร็วสูง, การสูญเสียต่ำ
ศูนย์ข้อมูล	เซิร์ฟเวอร์, สวิตช์, อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล	High-speed data transmission, ความน่าเชื่อถือสูง
คอมพิวเตอร์ประสิทธิภาพสูง	การ์ดเร่งความเร็ว AI, HPC	High-density BGA, ความสมบูรณ์ของสัญญาณ
Wired/Wireless Communications	Optical modules, เราเตอร์, microwave equipment	High-frequency performance, low insertion loss
อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์	อดาส, เรดาร์ยานยนต์ (77 กิกะเฮิรตซ์)	ความน่าเชื่อถือสูง, temperature resistance
การบินและอวกาศและการป้องกัน	เอวิโอนิกส์, ระบบเรดาร์	Extreme environment reliability

ISOLA materials such as TerraGreen® 400G are specifically suited for next-generation 5G infrastructure, data center systems, คอมพิวเตอร์ประสิทธิภาพสูง, wired/wireless communications, and AI applications, supporting extremely high data transmission rates exceeding 100 Gb/s.

5.2 Compatible Product Types

• High-end smartphone mainboards
• Communication base station RF boards
• High-performance server backplanes
• AI training/inference accelerator cards
• High-speed optical modules
• Automotive radar sensor boards

6. การจำแนกประเภทผลิตภัณฑ์

Based on standard PCB industry classification methods, ผลิตภัณฑ์นี้สามารถแบ่งตามหลักวิทยาศาสตร์ได้ดังนี้:

6.1 By Product Structure

Rigid board — Manufactured using rigid substrate materials (FR4/ISOLA).

6.2 โดยการนับเลเยอร์

บอร์ดหลายชั้น — Featuring 12 ชั้นสื่อกระแสไฟฟ้า, bonded by insulating dielectric materials and interconnected through vias.

6.3 By Manufacturing Process

บอร์ด HDI (high-density interconnect board) — Featuring a 2+N+2 sequential lamination structure, classified as a second-order HDI board (2+C+2).

6.4 By IPC-2226 Stackup Type

Type III stackup — 2+N+2 or higher-order stacked/staggered microvia structures.

6.5 By IPC-6012 Quality Class

Available to meetระดับ 2 (dedicated-service electronic products) หรือระดับ 3 (ผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ที่น่าเชื่อถือสูง) requirements as per customer specifications.

7. วัสดุที่ใช้

7.1 พื้นผิว: ISOLA Series Materials

This product uses ISOLA high-performance copper-clad laminates. ISOLA is a leading material supplier in the high-frequency, high-speed PCB sector, with its products widely used in high-speed digital, high-frequency analog, RF/microwave, and other advanced circuit designs.

Typical properties of ISOLA materials (TerraGreen® 400G as an example):

คุณสมบัติ	ค่าทั่วไป	วิธีทดสอบ
อุณหภูมิการเปลี่ยนแก้ว (Tg DSC)	200องศาเซลเซียส	IPC-TM-650 2.4.25C
อุณหภูมิการเปลี่ยนแก้ว (Tg DMA)	215องศาเซลเซียส	IPC-TM-650 2.4.24.4
อุณหภูมิการสลายตัว (Td @5% weight loss)	>380องศาเซลเซียส	IPC-TM-650 2.4.24.6
ค่าคงที่ไดอิเล็กตริก (ดีเค)	3.15	IPC-TM-650 2.5.5.5
ปัจจัยการกระจาย (ฟ)	0.0017	IPC-TM-650 2.5.5.5
พิกัดความไวไฟของ UL	อล 94 วี-0	UL File E41625

ISOLA materials comply with IPC-4101/134 and offer the following advantages:

• Halogen-free and RoHS compliant
• คาเฟ่ที่ยอดเยี่ยม (conductive anodic filament) ความต้านทาน
• การดูดซึมความชื้นต่ำ
• Withstands up to 6 reflow cycles at 260°C
• FR-4 process compatible — can be processed using standard อุปกรณ์พีซีบี

7.2 ฟอยล์ทองแดง

• Inner and outer layer copper thickness: 1 ออนซ์ (ประมาณ 35 μm)
• Copper foil type: HVLP3 (ultra-low profile) or RTF (ได้รับการรักษาแบบย้อนกลับ) copper foil available upon request

7.3 ความหนาของบอร์ด

• ความหนาของแผ่นสำเร็จรูป: 2.0 มม

8. ข้อมูลจำเพาะด้านประสิทธิภาพ

8.1 Key Electrical Specifications

พารามิเตอร์	ข้อมูลจำเพาะ	หมายเหตุ
จำนวนเลเยอร์	12 ชั้น	2+N+2 structure
ความหนาของบอร์ดสำเร็จรูป	2.0 มม	-
ความหนาของทองแดงชั้นนอก	1 ออนซ์ (35 μm)	ทองแดงเสร็จแล้ว
ความหนาของทองแดงชั้นใน	1 ออนซ์ (35 μm)	-
เส้นผ่านศูนย์กลางขั้นต่ำ	0.1 มม	Laser-drilled microvia
ความกว้างบรรทัดขั้นต่ำ	0.1 มม	-
ระยะห่างระหว่างบรรทัดขั้นต่ำ	0.1 มม	-
BGA Pad Diameter	0.15 มม	การสนับสนุน 0.4 mm pitch BGA
พื้นผิวเสร็จสิ้น	เห็นด้วย (นิกเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้า/ทองแช่)	IPC-4552 compliant

8.2 Reliability Performance

ต่อ IPC-6012F, rigid printed boards must meet the following reliability requirements:

• Electrical performance: ความต้านทานของฉนวน, dielectric withstanding voltage, การควบคุมความต้านทาน, ฯลฯ.
• Mechanical performance: ความแข็งแรงของเปลือก, บิดเบี้ยว, เสถียรภาพมิติ, ฯลฯ.
• Environmental performance: การปั่นจักรยานด้วยความร้อน, การทดสอบความชื้น, salt spray testing, ฯลฯ.

IPC-6012F has introduced several new requirements for microvia structure reliability, including copper wrap plating, intermediate target lands, microsection evaluation, inner layer plating, and dielectric spacing and reliability issues for microvia structures.

IPC-6012F has increased the minimum copper thickness requirement for plated-through hole barrel walls — raised to 28 μm for Class 3/A (previously 25 μm).

8.3 ประสิทธิภาพความร้อน

ISOLA materials with Tg ≥ 200°C and Td > 380°C support lead-free soldering processes and multiple reflow cycles.

9. โครงสร้างผลิตภัณฑ์

ที่2+บอร์ด N+2 HDI via structure includes:

1. Laser blind vias: From outer layers (L1/L12) to Layer 3/Layer 10 (buildup section), 0.1 mm diameter
2. Laser blind vias: From Layer 3/Layer 10 to inner core layers
3. Mechanical through vias: Through the core section (เลเยอร์ 4-9)
4. Stacked microvias: Blind vias can be stacked vertically for multi-layer connections

10. คุณสมบัติผลิตภัณฑ์

10.1 ความสามารถในการเชื่อมต่อระหว่างกันที่มีความหนาแน่นสูง

• 0.1 มม. ไมโครเวียส: Support ultra-high-density routing
• 0.1 mm line width/spacing: Enable fine-line design
• 0.15 mm BGA pads: สนับสนุน 0.4 mm pitch ultra-fine-pitch BGAs

10.2 ความสมบูรณ์ของสัญญาณที่ยอดเยี่ยม

• ISOLA low-loss material (Df ต่ำที่สุด 0.0017) ensures low high-frequency signal attenuation
• 2+N+2 structure supports precise impedance control
• Ground planes tightly coupled with signal layers reduce EMI

10.3 ความน่าเชื่อถือสูง

• Complies with IPC-6012F Class 2/Class 3 ความต้องการ
• ISOLA material with Tg ≥ 200°C and Td > 380องศาเซลเซียส
• ENIG surface finish provides excellent solderability and oxidation resistance

10.4 ความเข้ากันได้ของกระบวนการ

• ISOLA materials are compatible with standard FR-4 process flows
• รองรับการเคลือบตามลำดับ
• Allows multiple reflow cycles

11. ผังกระบวนการผลิต

The 12-layer 2+N+2 HDI board manufacturing process is as follows:

11.1 Core Board Manufacturing (ชั้นใน)

1. การตัดวัสดุ: Cut ISOLA substrate per MI requirements
2. การสร้างวงจรชั้นใน: Apply photoresist → expose → develop → etch → strip to form inner layer circuit patterns
3. AOI ชั้นใน: Automated optical inspection to ensure circuit quality
4. การบำบัดด้วยออกไซด์สีน้ำตาล: Enhance adhesion between inner layer copper and prepreg

11.2 First Lamination

5. กองซ้อน: Stack inner layer cores with prepreg per the stackup structure
6. การเคลือบ: Bond multiple layers into one unit under high temperature and pressure

11.3 First Drilling and Via Metallization

7. การขุดเจาะเลเซอร์: Drill 0.1 มม. ไมโครเวียส
8. desmear: Remove carbonized residue from laser drilling
9. Via metallization: Electroless copper deposition to form conductive layer on via walls
10. Panel plating: Build up copper thickness on via walls

11.4 Buildup Layer (ชั้นนอก) การผลิต

11. การก่อตัวของวงจรชั้นนอก: Repeat inner layer circuit formation process
12. Outer layer AOI: การตรวจสอบด้วยแสงอัตโนมัติ

11.5 Second Lamination (ถ้าจำเป็น)

13. Secondary lamination: Multiple sequential lamination steps may be required for 2+N+2 structures

11.6 Final Finishing

14. Outer layer drilling: Mechanical through-hole drilling
15. Via metallization and plating: Through-hole metallization and copper build-up plating
16. Outer layer circuits: สร้างรูปแบบวงจรชั้นนอก
17. หน้ากากประสาน: Apply solder mask ink
18. พื้นผิวเสร็จสิ้น: เห็นด้วย (นิกเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้า/ทองแช่) — electroless nickel (3–6 ไมโครเมตร) + ทองคำแช่ (0.05–0.1 ไมโครเมตร) สำหรับ IPC-4552
19. การพิมพ์ในตำนาน: Silk-screen component designators and other markings
20. การกำหนดเส้นทางโปรไฟล์: การกำหนดเส้นทาง, V-ตัด, ฯลฯ.
21. การทดสอบทางไฟฟ้า: ยานสำรวจบินได้ หรือการทดสอบฟิกซ์เจอร์
22. การตรวจสอบขั้นสุดท้าย: Visual inspection and packaging

12. ข้อดีของการตกแต่งพื้นผิว ENIG

สินค้าชิ้นนี้ใช้เห็นด้วย (นิกเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้า/ทองแช่) พื้นผิวเสร็จสิ้น, offering the following core advantages:

ข้อได้เปรียบ	คำอธิบาย
ความเรียบของพื้นผิวดีเยี่ยม	Ideal for fine-pitch BGA and SMT assembly
Superior solderability	Supports multiple reflow cycles (3+ ครั้ง)
อายุการเก็บรักษายาวนาน	12+ months storage life
Strong oxidation resistance	Gold layer protects copper from oxidation
Good electrical conductivity	Suitable for high-frequency signal transmission

The ENIG process chemically deposits a nickel-phosphorus alloy layer (approximately 3–6 μm thickness) และชั้นทอง (approximately 0.05–0.1 μm thickness) on the PCB copper surface.

13. Why Choose UGPCB’s 12-Layer 2+N+2 HDI Board?

1. International standard compliance: Strictly follows IPC-6012F, ไอพีซี-2221C, IPC-4101E, และมาตรฐานสากลอื่นๆ
2. การรับประกันวัสดุระดับพรีเมี่ยม: Uses ISOLA high-performance substrate for high-frequency, high-speed performance
3. ความสามารถในการผลิตขั้นสูง: Precision processing for 0.1 mm microvias and 0.1 mm line width/spacing
4. Comprehensive quality control: Full-process quality management from incoming material inspection to final product testing
5. Professional engineering support: Provides DFM (ออกแบบเพื่อการผลิต) reviews and impedance design support

14. ขอใบเสนอราคา

UGPCB is committed to providing high-qualityเอชดีไอ พีซีบี manufacturing services to customers worldwide. Whether you need a12-layer 2+N+2 HDI board or other layer counts and structures ofPCB หลายชั้น, เราให้การสนับสนุนด้านเทคนิคอย่างมืออาชีพและราคาที่แข่งขันได้.

วิธีการรับใบเสนอราคา:

1. Submit design files: Send Gerber files, สว่านไฟล์, and stackup specifications to our sales team
2. Specify technical requirements: Include impedance requirements, material preferences, พื้นผิวเสร็จสิ้น, ปริมาณ, ฯลฯ.
3. Engineering review: Our engineers will perform DFM checks to ensure manufacturability
4. Receive a quote: Get a competitive price and lead time quickly

ติดต่อเรา

Send yourพีซีบี design files to our sales email or submit an inquiry through our website. Our technical team will respond within 24 ชั่วโมง.

คำชี้แจงแหล่งข้อมูล

The technical data and standard information cited in this document are sourced from the following authoritative organizations:

1. IPC (สมาคมเชื่อมต่ออุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์) — ไอพีซี-6012Fข้อกำหนดคุณสมบัติและประสิทธิภาพสำหรับบอร์ดพิมพ์แข็ง (กันยายน 2023); ไอพีซี-2221Cมาตรฐานทั่วไปเกี่ยวกับการออกแบบแผ่นพิมพ์ (December 2023); IPC-4101Eข้อกำหนดสำหรับวัสดุฐานสำหรับบอร์ดพิมพ์แข็งและหลายชั้น (March 2017); ไอพีซี-4552ข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพสำหรับนิกเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้า/ทองแช่ (เห็นด้วย) การชุบสำหรับบอร์ดพิมพ์
2. Isola Group — TerraGreen® 400G Product Data Sheet
3. อล (ห้องปฏิบัติการรับประกันการจัดจำหน่าย) — ยูล 94 วี-0 คะแนนความไวไฟ, UL File Number E41625
4. วรรณคดีทางเทคนิคอุตสาหกรรม — HDI PCB stackup design and 2+N+2 structure technical documentation