2+N+2 HDI PCB 스택업: 설계자 및 엔지니어에 대한 완전한 가이드

내용
12+N+2 HDI PCB 스택업 기초를 이해
2레이어 구조 분해: 각 구성 요소가 무엇을 하는가
32+N+2 구성의 미생물 기술
4.2+N+2 대 다른 HDI 스택: 비교 분석
5최적의 성능을 위한 재료 선택
6신뢰성 있는 2+N+2 스택업을 위한 최선 사례를 설계
7제조 고려 사항 및 품질 관리
8.FAQ: 2+N+2 HDI PCB에 대한 전문가 답변

더 작고, 더 빠르고, 더 강력한 전자제품을 만드는 경쟁에서 2+N+2 HDI PCB 스택업은 게임 변경 솔루션으로 등장했습니다.성능스마트폰부터 의료용 임플란트까지 현대 기기의 척추가 되는 비용입니다. 하지만 이 스택업 디자인이 그렇게 효과적인 이유는 무엇일까요?그리고 가장 어려운 엔지니어링 문제를 해결하기 위해 그 독특한 구조를 어떻게 활용할 수 있을까요??

이 가이드는 2+N+2 HDI 스택업을 해제하고, 설계자와 조달 팀 모두에게 실행 가능한 통찰력으로 구성 요소, 이점 및 응용 프로그램을 분해합니다.5G 속도를 최적화하고 있는지 여부, 소형화, 또는 대용량 생산, 이 스택업 아키텍처를 이해하는 것은 프로젝트 성공을 이끌어내는 정보에 기반한 결정을 내리는 데 도움이 될 것입니다.

12+N+2 HDI PCB 스택업 기초를 이해
2+N+2 명칭은 이 HDI (고밀도 인터커넥트) 구성을 정의하는 특정 레이어 배열을 가리킨다. 기본부터 시작하자:

a.2 (위쪽): 상위 외부 표면에 두 개의 얇은 "구성"층이 있습니다.
b.N (코어): 내부 코어 층의 변수 수 (일반적으로 2-8)
c.2 (아래쪽): 아래쪽 외부 표면에 두 개의 얇은 축적 층

이 구조는 다음과 같은 문제로 어려움을 겪는 전통적인 PCB의 한계를 해결하기 위해 진화했습니다.

a.고속 설계의 신호 무결성 문제
b.컴팩트 전자제품의 공간 제한
가혹한 환경에서 신뢰성 문제

2+N+2 디자인의 천재성은 모듈성입니다. 기능 영역으로 스택을 분리함으로써 (부품의 외부 계층, 전력 및 신호의 내부 계층),엔지니어들은 라우팅에 대한 정확한 통제를 얻습니다., 열 관리 및 EMI (전자기 간섭) 완화.

키 메트릭: 표준 2+4+2 스택업 (8 개의 전체 계층) 은 일반적으로 다음을 지원합니다.

a. 미생물 지름 0.1mm (4mls) 이내의 미생물
b. 2 밀리 / 2 밀리까지의 흔적 너비 / 거리
전통적인 8층 PCB보다 30-50% 더 높은 구성 요소 밀도

2레이어 구조 분포: 각 구성 요소가 하는 일
2+N+2 스택업의 이점을 극대화하려면 각 레이어 타입의 역할을 이해해야 합니다.

2.1 구축층 (the "2"s)
이 바깥층은 부품 장착과 미세한 피치 라우팅의 핵심 요소입니다.

중요한 역할: 빌드업 레이어는 내부 코어 레이어와 연결하기 위해 마이크로 비아를 사용하여 공간을 낭비하는 큰 구멍의 필요성을 제거합니다. 예를 들어 0.윗층의 15mm 미크로비아는 핵의 전력 평면으로 직접 연결할 수 있으며, 전통적인 구멍 비아에 비해 신호 경로를 60% 단축합니다..

2.2 핵층 (N)
내부 코어는 스택업의 구조적 및 기능적 척추를 형성합니다. "N"는 2 (기본 설계) 에서 8 (복합 항공우주 응용 프로그램) 까지 다양 할 수 있으며 4는 가장 일반적입니다.

설계 팁: 고속 설계의 경우, 커버에서 신호 계층에 인접한 지상 비행기를 배치하여 교란을 최소화하는 "보호 효과"를 만듭니다.2+4+2 스택업은 시그널과 지상 층을 번갈아 사용할 수 있으며, 보호되지 않은 구성에 비해 EMI를 최대 40%까지 줄일 수 있습니다.

2.3 계층 상호 작용: 모두 어떻게 함께 작동하는지
2+N+2 스택업의 마법은 레이어가 어떻게 협력하는지에 있습니다.

a.신호: 축적층의 고속 흔적은 마이크로 비아를 통해 내부 신호에 연결되며, 핵의 지상 평면은 간섭을 줄입니다.
b.전력: 코어 계층의 두꺼운 구리는 전력을 배포하고, 미크로비아는 외부 계층의 구성 요소에 전력을 전달합니다.
c.열: 핵층은 열전도 미생물을 통해 뜨거운 부품 (프로세서와 같이) 에서 열 에너지를 끌어내어 열 방출기로 작용합니다.

이 시너지는 스택업이 100Gbps+ 신호를 처리할 수 있게 하고, 전통적인 PCB와 동일한 부문에서 30% 더 많은 컴포넌트를 지원합니다.

32+N+2 구성의 미크로비아 기술
미크로비아는 2+N+2 스택업의 알려지지 않은 영웅입니다. 이 작은 구멍 (0.1-0.2mm 지름) 은 고성능 디자인을 가능하게하는 밀도가 높은 상호 연결을 가능하게합니다.

3.1 미크로비아의 종류와 용도

3.2 미크로비아 제조: 레이저 대 기계 뚫림
2+N+2 스택업은 마이크로비아를 위한 레이저 뚫기에 전적으로 의존하고 있으며, 좋은 이유도 있습니다.

왜 레이저 뚫어? 그것은 더 깨끗하고 일관성 있는 구멍을 얇은 축적 물질에 만들어 신뢰성 있는 접착에 중요. LT 회로 0.1mm의 미크로 비아를 달성하는 UV 레이저 시스템을 사용 합니다 99.7%의 양,95%의 산업 평균을 훨씬 초과합니다..

42+N+2 대 다른 HDI 스택: 비교 분석
모든 HDI 스택업은 동일하게 만들어지지 않습니다. 2+N+2가 일반적인 대안과 비교되는 방법은 다음과 같습니다.

핵심 요점: 2+N+2는 대부분의 첨단 전자제품의 밀도, 성능 및 비용의 가장 좋은 균형을 제공합니다.신호 무결성에서 1+N+1을 능가하면서 전체 구축 설계보다 30-40% 저렴합니다..

5최적의 성능을 위한 재료 선택
올바른 재료는 2+N+2 스택업을 만들거나 파괴합니다.

5.1 핵심 재료

추천: 신호 손실을 최소화하기 위해 28GHz + 5G 설계에 로저스 4350B를 사용하십시오. 대부분의 소비자 응용 프로그램에서 FR-4는 가장 좋은 비용-성능 비율을 제공합니다.

5.2 건설물질

애플리케이션 가이드: ABF는 데이터 센터에서 100Gbps+ 신호에 이상적이며, RCC는 비용이 중요한 스마트 폰 PCB에 잘 작동합니다. 폴리마이드는 유연한 2+N+2 설계 (예를 들어,웨어러블 테크).

6신뢰성 있는 2+N+2 스택업을 위한 최적의 사례를 설계
이 검증 된 디자인 전략 을 사용 하여 일반적인 함정 을 피 하십시오.
6.1 스택업 계획
a.균형 두께: 위층과 아래층의 축적층이 동일한 두께를 가지고 있는 것을 보장하여 워크페이지를 방지한다. 3mil의 상위 축적층을 가진 2+4+2 스택업은 3mil의 하위층을 가져야 한다.
b. 레이어 페어링: 항상 초고속 신호 레이어를 인접한 지상 평면과 페어하여 임피던스를 제어합니다 (대부분의 디지털 신호의 목표 50Ω).
c. 전력 분배: 3.3V 전력을 위한 한 코어 계층과 다른 계층을 지상으로 사용하여 저저저저전력 전력 공급망을 만듭니다.

6.2 미크로비아 설계
a. 측면 비율: 미크로비아 지름과 깊이를 1:1 이하로 유지한다 (예를 들어, 0.15mm 두께의 축적층에 0.15mm 지름).
b. 간격: 접착 중 단회로를 방지하기 위해 미세 비아 사이 지름 2배 간격을 유지한다.
c. 채우기: 진동에 민감한 응용 프로그램에서 기계적 강도를 위해 구리 가득한 마이크로 비아를 사용하십시오.

6.3 노선 지침
a. 트레스 너비: 최대 10Gbps 신호에 3mil 트레스를 사용; 전력 경로에 5mil 트레스를 사용.
b.차별 쌍: 임피던스를 유지하기 위해 5mil 간격으로 동일한 축적 계층에 경로차별 쌍 (예: USB 3.0) 을 연결한다.
c. BGA 팬 아웃: BGA 팬 아웃을 위해 구성 요소 아래의 라우팅 채널을 최대화하기 위해 단계화된 마이크로 비아를 사용하십시오.

7제조 고려 사항 및 품질 관리
가장 좋은 설계도 제대로 된 제조 없이는 실패합니다. PCB 제조업체에서 요구하는 것은 다음과 같습니다.

7.1 중요 제조 공정
a.순차 래미네이션:이 단계별 결합 과정 (처음 핵, 다음 축적 층) 은 마이크로 비아의 정확한 정렬을 보장합니다. 제조업체에서 정렬 허용을 문서화하도록 요구하십시오 (목적: ± 0.02mm).
b. 플래팅: 신뢰성 문제를 방지하기 위해 마이크로 비아에 최소 20μm의 구리 플래팅을 받도록하십시오. 플래팅 균일성을 확인하는 가로 절단 보고서를 요청하십시오.
c. 표면 마감: 의료 기기에서의 부식 저항을 위해 ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold) 를 선택하십시오. 비용에 민감한 소비 제품에서는 HASL (Hot Air Solder Leveling) 을 선택하십시오.

7.2 품질 관리 검사

7.3 올바른 제조업체를 선택
다음의 제조업체를 찾으세요.

a.IPC-6012 3급 인증 (고위 신뢰성 2+N+2 스택업에 필수)
b.특별 HDI 생산 라인 (중복된 표준 PCB 장비가 아닌)
c. DFM 검토에 대한 내부 엔지니어링 지원 (LT CIRCUIT는 24시간 DFM 피드백을 제공합니다)

8FAQ: 2+N+2 HDI PCB에 대한 전문가 답변
Q1: 2+N+2 스택업에서 가능한 최대 계층 수는 무엇입니까?
A1: 기술적으로 유연하지만, 실용적인 제한 N 8에서 12 계층 스택업 (2+8+2) 을 초래합니다.생산 복잡성과 비용 증가 가파른 성능 향상이 없이대부분의 애플리케이션은 2+4+2 (8층) 으로 잘 작동합니다.

Q2: 2+N+2 스택업이 고전력 애플리케이션을 처리할 수 있나요?
A2: 예, 적절한 디자인으로. 전력 분배를 위해 2 온스 구리를 코어 층에 사용하고 고전력 부품에서 열을 분산시키기 위해 열 통로를 (1mm 지름) 추가합니다.LT CIRCUIT는 100W 산업 인버터에 대해 2+4+2 스택업을 정기적으로 생산합니다..

Q3: 2+N+2 PCB가 표준 PCB에 비해 얼마나 들까요?
A3: 2+4+2 스택업은 전통적인 8층 PCB보다 약 30-50% 더 비싸지만 30-50% 더 높은 구성 요소 밀도와 우수한 신호 무결성을 제공합니다.생산 효율성으로 인해 단위 비용 차이는 15-20%로 줄어듭니다..

Q4: 2+N+2 PCB의 최소 주문 양은 무엇입니까?
A4: LT CIRCUIT 와 같은 명실상부한 제조업체는 1~5개 정도의 프로토타입 주문을 받아냅니다. 대량 생산에 대해서는 1,000개 이상의 단위가 일반적으로 대량 가격 할인 혜택을 받을 수 있습니다.

Q5: 2+N+2 PCB를 제조하는 데 얼마나 걸릴까요?
A5: 프로토타입 납품 시간은 빠른 회전 서비스로 5-7 일입니다. 대량 생산 (10,000 + 유닛) 은 2-3 주가 걸립니다. 연속 라미네이션은 전통적인 PCB에 비해 1-2 일 더합니다.하지만 HDI가 가능하게 하는 더 빠른 디자인 반복은 종종 이것을 상쇄합니다..

마지막 생각
2+N+2 HDI 스택업은 PCB 설계의 달콤한 지점을 나타냅니다. 소형화에 필요한 밀도, 고속 신호에 필요한 성능,그리고 대량 생산에 필수적인 비용 효율성레이어 구조, 재료 요구 사항, 제조 뉘앙스를 이해함으로써 이 기술을 활용하여 오늘날의 경쟁 시장에서 눈에 띄는 전자 제품을 만들 수 있습니다.

2+N+2 스택업의 성공은 올바른 제조 파트너를 선택하는 것에 크게 달려 있습니다.LT CIRCUIT의 HDI 기술에 대한 전문 지식은 마이크로 비오니아 굴착에서 순차 라미네이션에 이르기까지.

차세대 5G 기기나 컴팩트 의료기기를 설계하든 2+N+2 HDI 스택업은 여러분의 비전을 현실로 바꾸는 유연성과 성능을 제공합니다.