Die wichtigsten technischen Herausforderungen und Lösungen in der HDI-Leiterplattenherstellung

Die HDI-Leiterplattenherstellung​ birgt mehrere technische Herausforderungen, die die Leistung der Platinen beeinträchtigen können. Probleme wie Verbindungsfehler, die durch Schmutz oder Versagen der Kupferbindung verursacht werden können zur Schichtentrennung führen. Mechanische Probleme wie Platinenverbiegung, Fehlausrichtung der Schichten und Mikrorisse sind ebenfalls häufig. Darüber hinaus treten in dicht gepackten Designs häufig Probleme mit elektromagnetischer Interferenz und Wärmeableitung auf.

HDI-Leiterplatten spielen in der modernen Elektronik eine entscheidende Rolle und werden häufig in Smartphones, Automobilsystemen und fortschrittlichen Kommunikationsgeräten eingesetzt. Die Nachfrage nach HDI-Leiterplatten ist aufgrund des wachsenden Bedarfs an kleineren, effizienteren Produkten stark gestiegen. LT CIRCUIT zeichnet sich durch die Priorisierung von Qualität und Innovation in der HDI-Leiterplattenherstellung​ aus und gewährleistet zuverlässige und hochmoderne Lösungen für die Elektronikindustrie.

Wichtigste Erkenntnisse

# HDI-Leiterplatten haben Probleme wie kleine Mikrovialöcher, überfüllte Routing, Signalstörungen und Wärmeentwicklung. Diese Probleme können die Funktionsweise der Platine und ihre Lebensdauer beeinträchtigen.

# Die Verwendung neuer Methoden wie Laserbohren, Routing mit kontrollierter Impedanz, thermische Vias, und die Auswahl der richtigen Materialien helfen, diese Probleme zu beheben. Diese Schritte machen die Platine besser.

# Frühe Planung, sorgfältige Qualitätskontrollen wie Flying-Probe-Tests und die Einhaltung von Designregeln tragen dazu bei, dass HDI-Leiterplatten in neuer Elektronik gut funktionieren und länger halten.

HDI-Leiterplattenübersicht

Was ist High-Density Interconnect?

High-Density Interconnect bedeutet eine Art von Leiterplatte, die spezielle Technologie verwendet, um mehr Drähte auf kleinem Raum unterzubringen. HDI-Leiterplatten verwenden Mikro-Vias, Blind-Vias, Buried-Vias, und werden mit sequentieller Laminierung hergestellt. Diese Dinge helfen Ingenieuren, Geräte zu bauen, die kleiner, leichter und komplizierter sind. HDI-Flex-PCB-Typen mischen die Biegeeigenschaften von Flex-Schaltungen mit der engen Verdrahtung von HDI. Dies macht sie gut für kleine und bewegliche Geräte.

HDI-Leiterplatten müssen Regeln wie IPC/JPCA-2315 und IPC-2226befolgen. Diese Regeln tragen dazu bei, dass jede HDI- und HDI-Flex-Leiterplatte gut funktioniert und von guter Qualität ist.

Anwendungen und Vorteile

HDI-Leiterplatten werden in vielen Bereichen eingesetzt. Menschen verwenden sie in Elektronik, medizinischen Werkzeugen, Autos, Flugzeugen und Telefonen. Diese Platinen helfen, Dinge kleiner zu machen, mehr Drähte unterzubringen und länger zu halten.

HDI-Leiterplatten bieten eine bessere Signalqualität, weniger elektromagnetische Störungen und eine längere Lebensdauer der Produkte. HDI-Flex-PCB-Designs sind leicht und biegsam, sodass sie gut in Wearable-Gadgets und neuer Elektronik funktionieren. Ingenieure wählen HDI-Leiterplatten und HDI-Flex-PCB-Typen, um moderne und leistungsstarke Produkte zu bauen.

Mikro-Via-Bildung

Bohr- und Plattierungsprobleme

Die Mikro-Via-Bildung ist sehr wichtig in der HDI-Leiterplattenherstellung. Ingenieure haben viele Probleme bei der Herstellung dieser winzigen Verbindungen. Mechanisches Bohren kann keine Löcher kleiner als 6 milherstellen. Also die meisten HDI Designs verwenden stattdessen Laserbohren. Laserbohren ist sehr präzise, ​​muss aber sorgfältig kontrolliert werden. Wenn der Laser verfehlt oder zu tief geht, kann er Schmutz hinterlassen oder unebene Löcher erzeugen. Diese Fehler können zu Plattierungsproblemen wie leeren Stellen, Unebenheiten oder Dellen führen. Diese Probleme machen die Platine schwächer.

Auch die Plattierung hat ihre eigenen Probleme. Mikro-Vias benötigen eine glatte Kupferschicht im Inneren jedes Lochs. Das Kupfer muss das Via ohne leere Stellen füllen. Wenn das Kupfer das Via nicht füllt, kann es während des Lötens oder der Verwendung reißen. Ingenieure müssen auch das Seitenverhältnis des Mikro-Vias beobachten. Ein niedriges Seitenverhältnis, wie 0,75:1, ist am besten für die Festigkeit. Höhere Verhältnisse machen Risse wahrscheinlicher, insbesondere am Hals des Vias. Microvia-in-Pad-Designs helfen beim Löten. Aber sie machen das Plattieren und Füllen schwieriger.

Weitere häufige Probleme sind:

l Bohrabwanderung tritt auf, wenn sich der Bohrer aus der Mitte bewegt und Löcher an der falschen Stelle erzeugt.

l Schmutz vom Bohren kann Vias blockieren und Ausfälle verursachen.

l Spannungen in der Kupferplattierung können dazu führen, dass sie durch Hitze oder Erschütterungen reißt.

l Schichten können sich während der Laminierung verschieben, was zu elektrischen Problemen führt.

Hersteller benötigen sehr genaue Maschinen und strenge Kontrollen um diese Probleme zu beheben. Sie müssen die richtigen Eingangs- und Trägermaterialien auswählen, um Bohrabwanderung und Schmutz zu stoppen. Sorgfältige Tests, wie z. B. Wärme- und Biegetests, helfen, frühe Probleme zu erkennen und die Erfolgsraten zu verbessern.

Tipp: Automatisierte optische Inspektion (AOI) und Röntgensysteme helfen Ingenieuren, Mikro-Via-Probleme zu finden, bevor die Platine das Werk verlässt.

Fortschrittliche Techniken von LT CIRCUIT

LT CIRCUIT verwendet fortgeschrittene Mikro-Via-Bildung Methoden für eine starke HDI-Leiterplattenherstellung. Das Team verwendet die neuesten Werkzeuge, wie z. UV- und CO2-Laserbohrsysteme. Diese Laser erzeugen saubere und gleichmäßige Mikro-Vias mit wenig Schmutz. Ingenieure stellen das Bohren so ein, dass jedes Loch die richtige Größe und Tiefe hat.

Für die Plattierung verwendet LT CIRCUIT sowohl stromlose als auch galvanische Kupferverfahren. Dadurch wird sichergestellt, dass das Kupfer das Via ohne leere Stellen füllt und gut an den Wänden haftet. Plasmaätzen reinigt die Via-Seiten, sodass sie für Kupfer bereit sind. Das Unternehmen verwendet auch spezielle Eingangs- und Trägermaterialien, wie z. weichbeschichtetes Bullseye und melaminbeschichtetes Slickback, um Bohrabwanderung zu stoppen und bessere Vias zu erzeugen.

Der Prozess von LT CIRCUIT umfasst:

l Echtzeitkontrollen, um die Ausrichtung der Schichten beizubehalten.

l Spezielle Plattierungseinstellungen, um eine gleichmäßige Kupferfüllung zu erhalten.

l Automatisierte Kontrollen, um sicherzustellen, dass Mikro-Vias gut sind.

l Design-for-Manufacturing (DFM)-Regeln, um Funktionen zu vermeiden, die den Erfolg verringern.

Das Engineering-Team lernt ständig neue HDI-Leiterplattenherstellung Fähigkeiten. Sie befolgen die IPC-Standards, damit jede Platine den Industriestandards entspricht. Durch die Verwendung neuer Mikro-Via-Methoden und strenger Qualitätskontrollen bietet LT CIRCUIT HDI Lösungen, die für die heutige Elektronik funktionieren.

Hinweis: Der Fokus von LT CIRCUIT auf neue Ideen und Qualität macht es zu einem Top-Unternehmen in der HDI-Leiterplatten Herstellung und Mikro-Via-Festigkeit.

Routing und Überlastung

Herausforderungen beim High-Density-PCB-Design

High-Density-PCB-Design hat viele Probleme für Ingenieure. Wenn mehr Teile auf kleinem Raum untergebracht werden, wird das Routing überfüllt. Es gibt nicht viel Platz für Leiterbahnen, sodass sie sich überlappen oder berühren können.

1. Der Platz ist knapp, daher sind die Leiterbahnen eng beieinander. Dies kann zu Übersprechen führen und Signale durcheinanderbringen.

2. Wenn Teile nicht richtig platziert werden, können sich Signale vermischen. Dies kann auch elektromagnetische Störungen verursachen und die Signalqualität verringern.

3. Überfüllte Platinen können an einigen Stellen heiß werden. Dies erschwert es, die Dinge kühl zu halten, und kann Signale beeinträchtigen.

4. Fehler bei der Herstellung der Platine, wie z. B. nicht ausgerichtete Schichten oder falsch gebohrte Löcher, können Signalpfade unterbrechen und den Bau erschweren.

5. Schlechtes Routing kann dazu führen, dass Signale springen, sich vermischen oder zur falschen Zeit ankommen.

All diese Probleme können dazu führen, dass die HDI-Leiterplatte schlecht funktioniert oder kaputt geht. Ingenieure verwenden sorgfältige Planung und neue Wege, um diese Probleme beim High-Density-PCB-Design zu beheben.

Lösungen zur Leiterbahnoptimierung

Ingenieure haben Möglichkeiten, beim Routing in überfüllten Platinen zu helfen. Sie verwenden keine scharfen 90°-Kurven in Leiterbahnen. Stattdessen verwenden sie sanfte Kurven oder 45°-Winkel, um zu verhindern, dass Signale springen. Wenn die Leiterbahnbreiten und -abstände gleich gehalten werden, bleiben die Signale stark.

l Mikro-Vias werden anstelle von regulären Vias verwendet. Dadurch passen mehr Leiterbahnen und es können weniger Schichten in HDI-Leiterplatten-Designs verwendet werden.

l Spezielle Routing-Tools wie Fanout und Differential-Pair-Routing helfen, bessere Pfade zu erstellen und Überfüllung zu verhindern.

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