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HDI PCB 설계 대 제조 문제를 식별하고 해결하는 방법

2025-09-17

에 대한 최신 회사 뉴스 HDI PCB 설계 대 제조 문제를 식별하고 해결하는 방법

High-Density Interconnect (HDI) PCBs are the backbone of modern electronics—powering everything from 5G smartphones to medical imaging devices—thanks to their ability to pack more components into smaller spaces using microvias그러나 HDI 설계 열망과 제조 능력 사이의 격차는 종종 고가의 오류로 이어집니다.그리고 폐기물연구 결과에 따르면 HDI PCB 생산 문제 중 70%는 디자인과 제조 사이의 불일치로 인해 발생하지만 이러한 문제는 초기 협업, 엄격한 디자인 규칙,그리고 능동적인 문제 식별이 가이드는 설계와 제조의 격차를 극복하고, 심각한 문제를 악화되기 전에 발견하고, 신뢰할 수 있고 고성능 HDI PCB를 보장하기 위한 솔루션을 구현하는 방법을 설명합니다.


주요 내용
1제조업체와 조기에 협업 (설계를 최종화하기 전에) 을 통해 디자인 선택과 생산 능력을 조정합니다. 이것은 재설계 비용을 최대 40%까지 절감합니다.
2엄격한 HDI 설계 규칙을 적용하고 모든 단계에서 문제를 파악하기 위해 반복적인 설계 제조성 (DFM) 검사를 실행하십시오.
3-Audit Gerber 파일은 불일치, 누락된 데이터 또는 포맷 오류를 수정하기 위해 철저하게 작성됩니다.
4첨단 도구 (AI 기반 분석, 3D 시뮬레이션) 및 마이크로 비아 최선 사례를 활용하여 신호 무결성을 최적화하고 결함을 줄입니다.
5프로토타입 제작과 피드백 루프를 사용 (디자인과 제조 팀 사이의) 을 통해 대량 생산 전에 디자인을 검증하고 문제를 해결합니다.


HDI 설계 와 제조 사이의 갈등
HDI PCB는 정밀성을 요구합니다. 50마이크론의 얇은 흔적, 6밀리 정도의 작은 미크로비아, 그리고 엄격한 허용을 요구하는 순차적인 라미네이션 프로세스.설계팀이 제조 한계를 고려하지 않고 기능이나 소형화를 우선시할 때, 생산의 곤경과 결함있는 판으로 이어지는 충돌이 발생합니다.

갈등 의 원인
디자인과 제조 사이의 격차는 종종 피할 수 있는 실수에서 비롯됩니다.

1- 문서가 일치하지 않음
a.조직 도면 및 게르버 파일 (예를 들어, 다른 PCB 두께 또는 용접 마스크 색상) 은 제조업체를 정지하도록 강요합니다.
b.NC 굴착 파일은 기계적 굴착 차트와 충돌하여 구멍 크기에 대한 혼란을 야기하여 굴착을 느리게하고 비올라이닝 비아스의 위험을 증가시킵니다.
c. 복사되거나 노후화된 제조 설명서 (예를 들어, 채우기를 통해 불필요한 것을 지정) 는 불필요한 단계와 비용을 추가합니다.


2.부정한 자료 또는 사양 요청
a. 구리 무게를 잘못 표시 (예를 들어, 온스와 밀을 혼합하는 경우) 은 접착 결함으로 이어집니다. 구리량이 너무 적으면 신호 손실이 발생하고 너무 많으면 제조 두께 한도를 초과합니다.
b.IPC 표준을 충족하지 않는 재료를 선택하는 것 (예: 열 충격에 호환되지 않는 다이 일렉트릭 물질) 은 보드의 신뢰성을 감소시키고 실패율을 증가시킵니다.


3생산 능력을 무시하고
a. 제조업체의 장비 한계를 초과하는 특징을 설계합니다. 예를 들어, 공장 레이저 드릴이 6 밀리터 구멍만을 처리 할 때 4 밀리터 미크로비아를 지정합니다.
b. 기본 HDI 규칙 (예를 들어, 마이크로 비아에 대한 측면 비율> 1: 1, 흔적 간격 <3 밀리) 을 위반하면 장단 및 발열이 불가능하여 쇼트 또는 개방 회로로 이어집니다.


4. 프로세스 복잡성을 간과
a.HDI PCB는 레이저 직접 영상 (LDI) 및 플라즈마 에칭과 같은 전문 프로세스에 의존합니다. 이러한 단계 (예를 들어,LDI 정렬에 대한 충분한 클리어먼트) 는 특징 정의가 좋지 않습니다..
b. 순차적인 라미네이션 (건축 층 하나씩) 은 정확한 층 정렬을 요구합니다. 등록되지 않은 층으로 설계된 디자인은 정렬과 실패를 유발합니다.


팁: HDI 디자인을 시작하기 전에 제조업체와 시작 회의를 예약하십시오. 계획을 통해 초기 스택업과 컴포넌트 목록을 공유하십시오.751:1 사이프 비율 미크로비아) 를 조기에 제공하여 비용이 많이 드는 재설계 비용을 절감할 수 있습니다.


생산에 미치는 영향
해결되지 않은 디자인-제조 갈등은 비용, 품질 및 일정에 영향을 미치며 가시적인 방식으로 생산을 방해합니다.

영향력 설명
지연 검사는 문서 불일치 해결에 2~3배 더 오래 걸립니다. 재설계로 생산에 1~2주 더 걸립니다.
더 높은 결함 비율 일반적인 결함에는 균열 (미약한 측면 비율에서), 용접 관절 피로 (열력 스트레스에서) 및 개방 회로 (조각 간격 위반에서) 를 포함합니다.
낮은 수확 LDI나 플라즈마 에칭과 같은 첨단 프로세스는 정확한 설계 입력을 필요로 합니다. 부적절한 레이어 또는 잘못된 클리어런스는 90%에서 60%로 수익을 떨어뜨릴 수 있습니다.
증가 한 비용 추가 테스트, 고장난 보드 재작업 및 낭비된 재료는 전체 프로젝트 비용의 20~30%를 추가합니다.
놓친 기간 재설계와 생산 중단은 종종 제품 출시가 늦어지고 시장 점유율이 감소합니다.


이러한 위험을 완화하기 위해 제조업체는 라미네이트 보상 (진정한 정렬을 위해 계층 두께를 조정) 또는 추가 접착 (but these band-aids reduce board reliability) 과 같은.단 하나의 장기적인 해결책은 처음부터 제조를 염두에 두고 설계하는 것입니다.


HDI PCB 문제 확인: 감사의 핵심 영역
HDI 문제들을 일찍 파악하는 것이 중요합니다. 디자인 중, 생산 중이 아닙니다. 레이아웃에서 문제를 해결하는 데는 100달러가 들지만 제조 후 문제를 해결하는 데는 1만달러가 들죠.아래는 검사해야 할 가장 위험한 3개 지역입니다., 그리고 문제점을 발견하기 위한 실행 가능한 단계.


1설계 제한 및 규칙: HDI 특수한 표준을 적용
HDI PCB는 표준 PCB보다 훨씬 엄격한 규칙을 가지고 있습니다. 그들의 미세한 특성으로 인해. 이 규칙을 무시하는 것은 설계 실패의 #1 원인입니다. 아래는 협상 할 수없는 지침입니다.IPC-2226 (HDI의 산업 표준) 에 따라:

디자인 요소 HDI 의 기본 규칙 이유
추적 너비 2~4밀리 (50~100마이크론) 더 얇은 흔적은 공간을 절약하지만 신호 손실 위험이 있습니다. 두꺼운 흔적은 밀도 목표를 초과합니다.
추적 간격 3~5밀리 (75~125마이크론) 크로스 스톡 (신호 간섭) 과 쇼트를 방지합니다.
비아 지름 미시 비아에 6~8밀리, 블라인드 비아에 10~12밀리 더 작은 마이크로 비아들은 패드 안에 있는 디자인을 가능케 하지만 레이저 구멍을 뚫어야 합니다.
비아와 비아 간격 8~10 밀리 겹치는 접착을 피하고 구조적 무결성을 보장합니다.
패드 크기 최소 10~12 밀리 미세한 피치 부품 (예를 들어, BGA) 에 대한 신뢰할 수있는 용접을 보장합니다.
미크로비아 사각지대 비율 ≤0.751 (깊음: 지름) 표면 공허를 방지합니다. 더 높은 비율 (예: 1: 1) 는 얇거나 불규칙한 표면으로 이어집니다.
임페던스 제어 표적 임피던스 (예: 신호에 50Ω) 와 일치하는 추적 너비/격차 초고속 데이터 (예: 4G/5G, PCIe) 를 위한 신호 무결성을 유지합니다.


추가 설계 최선 사례
a.신호 분리: 디지털 (고속), 아날로그 (저소음) 및 전력 신호를 분리 된 층으로 분리합니다. 이것은 EMI를 30% 감소시키고 신호 부패를 방지합니다.
b. 열 관리: 열을 분산시키기 위해 열을 생성하는 부품 (예: 프로세서) 아래 열 비아 (10~12 밀리) 를 추가하십시오. 고전력 장치에 대한 히트 싱크와 결합하십시오.
c. 스택업 최적화: 높은 핀 수 BGA를 위해 미생물 라미네이션 축적을 사용하십시오. 이것은 BGA에서 공간을 절약하여 쌓인 미생물을 통해 내부 층으로 신호를 전달 할 수 있습니다.
d. 기계적 스트레스 완화: 조립 또는 취급 중에 균열을 방지하기 위해 PCB 가장자리에 부품을 또는 비아스를 배치하지 마십시오 (2mm 버퍼를 남겨주세요).


중요한 참고: 항상 제조사와 함께 스택업 및 디자인 규칙을 확인합니다. 예를 들어,공장은 3 밀리 대신 5 밀리 미터 흔적 간격을 요구 할 수 있습니다..


2DFM 검사: 모든 단계에서 제조성을 확인
제조 가능성 (DFM) 검사는 일회적인 단계가 아닙니다. 라이브러리 검토, 부품 배치, 라우팅 및 최종 레이아웃 서명 과정에서 반복적으로 실행되어야합니다. 자동 DFM 도구 (e.g., Altium Designer의 DFM 분석기, Cadence Allegro의 DFM 검사기) 는 인간의 눈이 놓치는 플래그 문제이지만 제조업체의 기능에 맞게 조정되면 가장 잘 작동합니다.


HDI PCB에 대한 주요 DFM 검사
아래 표는 DFM 검사를 실행해야 하며 HDI 생산에 미치는 영향에 대해 설명합니다.

DFM 검사/수단 특징 목적 HDI 특이 혜택
반복 검사 (도서관 → 라우팅) 각 설계 단계에서 규칙을 적용 (예: 라이브러리 설정 중에 체크 패드 크기, 라우팅 중에 추적 간격). 문제를 빨리 잡습니다 (예를 들어, 미크로비아에 대한 호환되지 않는 패드스택) 전체 레이아웃 재작업이 필요하기 전에.
백드릴 간격 검증 배후 드릴 핀과 인접한 비아/트래스 사이의 충분한 거리를 보장합니다. 초고속 HDI 설계 (예: 서버 메인보드) 에서 신호 반사 및 단축을 방지합니다.
용매 마스크/파스트 마스크 검출 용접 마스크의 구멍이 패드와 일치하는지 확인하고, 마스크가 없는지 확인합니다. 용접대교를 피하고 (접근 패드를 단축) 미세한 피치 BGA에 대한 적절한 구성 요소 용접을 보장합니다.
구리 간격 집행 구리 구조물 (발자국, 패드, 비아) 사이의 최소 거리를 강제하십시오. HDI의 꽉 차 있는 레이아웃에서 에칭 오류 (예: 융합 된 흔적) 를 방지합니다.
사용자 지정 제한 세트 제조업체의 프로세스에 맞춘 DFM 규칙을 만들 수 있습니다. (예를 들어, 보드 가장자리 8mls 이내에 비아 (비아) 가 없습니다.) 공장의 기능과 디자인을 조화시키고, "건축 불가능한" 기능을 줄입니다.
배제 를 통해 텐트 를 쌓아 텐트 비아 (연금 마스크로 덮인) 를 특정 검사 (예를 들어, 페이스트 마스크 클리어런스) 에서 제외합니다. 거짓 양성 반응을 줄이고 검증을 가속화합니다. 텐트 비아스는 페스트 마스크가 필요하지 않습니다.
패드 스택 변경 규칙 위반을 수정하기 위해 패드 크기를 조정 (예를 들어 반지 모양 반지 크기를 증가) 합니다. 엄격한 HDI 규칙을 준수 할 수 있습니다 (예를 들어, 6 밀리 비아스는 레이아웃을 재설계하지 않고 2 밀리 반지 고리가 필요합니다.)


DFM 의 효과 를 극대화 하는 방법
a.규칙에 협업하십시오: DFM 제약 세트를 검토하기 위해 제조업체와 공유하십시오. 그들은 프로세스 특수한 규칙을 추가합니다. (예를 들어, 레이저로 뚫린 마이크로 비아에는 1 밀리 반지 고리가 필요합니다.)
b.모든 변경 후 검사 실행: 심지어 작은 조정 (예를 들어, 구성 요소를 이동) DFM 규칙을 위반 할 수 있습니다
c.자동 및 수동 검사를 결합하십시오: 자동 도구는 맥락을 놓습니다 (예를 들어, 이 흔적은 열원 근처에 있습니다. 추가 간격이 필요합니까?미크로비아 클러스터) 를 손으로.


도구 팁: 알티엄 디자이너의 제조업체 링크 기능을 사용하여 PCB 공장 DFM 데이터베이스에 직접 연결하십시오. 이것은 최신 규칙을 자동으로 디자인 소프트웨어로 끌어옵니다.


3게르버 데이터 문제: 제조 지연 # 1을 피하십시오
게르버 파일은 HDI PCB의 "블루프린트"입니다. 그들은 모든 레이어 데이터, 드릴 지침 및 용접 마스크 세부 사항을 포함합니다. 게르버 파일의 단일 오류는 며칠 동안 생산을 중단 할 수 있습니다.공통적인 문제로는 누락된 층이 있습니다., 잘못된 데이터 및 구식 형식, 특히 HDI에 비용이 많이 들며, 1 밀리 미리 오차도 미생물을 깨뜨립니다.


일반적 인 게르버 문제 와 그 영향

게르버 데이터 문제 설명 HDI 제조업에 미치는 영향
설계와 제조의 불일치 PCB 설계 특징 (예를 들어, 크기) 는 제조업체의 능력을 초과합니다. 재설계 요청을 유발하고 생산을 1~2주 지연시킵니다. 재료 낭비를 증가시킵니다.
불충분 한 허가 흔적, 패드 또는 비아 사이의 거리는 최소한의 요구 사항보다 낮습니다. 에칭 오류 (쇼트쇼트), 접착 공백, 그리고 실패로 인해 생산량은 20%~30% 감소합니다.
구식 파일 형식 구식 형식 (예: 게르버 274D) 를 RS-274X/게르버 X2 대신 사용한다. 파일은 현대 HDI 장비 (예를 들어, LDI 기계) 에 의해 읽을 수 없습니다; 재편성하기 전까지 생산이 중단됩니다.
등록되지 않은 층 계층은 공통적인 기준점으로 정렬되지 않습니다. 미생물들은 내부층에 연결되지 않아 회로가 열리게 될 수 있습니다.
실종 된 보드 스케치 PCB의 가장자리 경계가 정의되지 않습니다. 제조업체는 보드를 크기에 맞게 잘라내지 못해, 도면이 제공될 때까지 생산이 중단된다.
손상된 파일/공백 파일 게르버 파일에는 데이터가 없어지거나 전송 중에 손상되었습니다. 생산이 시작되지 않습니다. 다시 수출하고 파일을 다시 확인해야 합니다.
모호한 파일 이름 비표준 이름 (예를 들어, Layer1.GBR 대신 Top_Copper_RS274X.GBR). 혼란을 일으킨다 (예를 들어, 상단층과 하단층을 섞어); 뒤집어진 보드를 초래한다.
솔더 마스크 제거 오류 용접 마스크의 구멍은 패드에 너무 작고 크다. 노출 된 구리 (성종 위험) 또는 펌프 브리딩 (단장) 을 유발합니다.
부적절한 블라인드 / 매장 처리 높은 측면 비율의 블라인드 비아스는 표시되지 않거나 계층 쌍이 잘못되었습니다. 표면은 불규칙합니다 (느다란 벽), 열 사이클 중에 균열을 유발합니다.


HDI 를 위한 게르버 파일 검사를 어떻게 해야 합니까?
a. 게르버 뷰어 사용: GC-Prevue 또는 ViewMate 같은 도구는 레이어를 검사하고 정렬을 확인하고 드릴 크기를 1000%까지 확대하여 마이크로비아 또는 추적 문제를 발견 할 수 있습니다.
b. 레이어 정렬을 검증합니다: 모든 레이어 (최고 구리, 솔더 마스크, 드릴 파일) 를 덮어 놓습니다. 그들이 정렬되도록 보장하기 위해 1 밀리 오차도 HDI에 문제가됩니다.
오프러처 데이터를 확인: 오프러처 테이블 (변경 패드 / 모양을 통해 정의) 가 디자인과 일치하는지 확인하십시오. 오프러처가 없어지면 기능이 텅 비어집니다. (예를 들어 구성 요소에 대한 패드가 없습니다).
d.BOM/Pick-and-Place와 교차 참조: Gerbers에서 부품 발자국이 재료 목록 (BOM) 과 일치하는지 확인합니다.
e. 파일 호환성 테스트: Gerber 세트의 샘플을 제조업체에 보내서 미리 확인하십시오. 그들은 파일이 장비와 작동하는지 확인합니다.


프로 팁: 274D 대신 RS-274X 형식으로 게르버 파일을 내보낼 수 있습니다. 이것은 HDI 생산에서 흔한 "실종 개도" 오류를 제거합니다.


HDI 설계 및 제조 갈등을 해결하고 예방

HDI 문제를 해결하는 것은 단지 문제 해결에 관한 것이 아니라 갈등을 예방하는 시스템 구축에 관한 것입니다. 아래는 설계와 제조를 조정하는 검증된 전략입니다.HDI 성능을 최적화, 결함을 줄입니다.


1초기 협업: 갈등에 대한 #1 방어
HDI 문제들을 피하는 가장 효과적인 방법은 레이아웃을 완성하기 전에 제조업체를 설계 과정에 참여시키는 것입니다.이 협업은 설계가 처음부터 "건축가능"함을 보장하고, 성능을 최적화하기 위해 공장 전문 지식을 활용합니다..

협동 할 수 있는 행동 단계
1시작 회의: 제조업체의 엔지니어링 팀과 회의를 예약하여
a. 스택업 (층의 수, 다이렉트릭 물질, 구리 무게)
b.비아 플랜 (미크로비아 크기, 측면 비율, 장막/층 쌍을 통해 묻힌)
c.부품 목록 (미세한 음향 BGA, 열을 생성하는 부품)
그들은 "우리는 FR-4를 12층 스택업에 사용할 수 없다"와 같은 문제들을 지적할 것입니다.


2.공유 디자인 반복: 피드백을 위해 초안 레이아웃 (결정 파일뿐만 아니라) 을 전송이 미크로비아 클러스터를 2 밀리 왼쪽으로 옮기면.
 

3명확한 역할을 정의하십시오: 설계 연계자와 제조 연계자를 지정하여 정기적으로 통신하십시오. 이것은 잘못된 의사 소통을 피합니다.하지만 공장은 알려지지 않았습니다).
 

4허용량에 맞추어: HDI 제조는 긴 허용량 (레이저 드릴링에 ± 0.1m) 을 요구합니다. 제조업체의 기능을 확인하십시오 (예를 들어, 최소 흔적 너비 허용량은 무엇입니까?그리고 디자인에 맞게 조정합니다.


사례 연구: 한 의료기기 회사에서 제조업체를 스택업 설계에 참여시킴으로써 HDI 재설계를 60% 줄였습니다.공장 은 8 밀리미터 에서 6 밀리미터 미크로비아 로 전환 하는 것 을 권고 하였다. (그 들 의 레이저 드릴 은 더 잘 처리 하였다.), 판 크기를 15% 줄이고 신호 무결성을 향상시킵니다.


2고급 설계 도구: 성능과 제조성을 위해 HDI를 최적화
현대 PCB 설계 도구는 HDI를 위해 만들어졌습니다. 그들은 오래된 소프트웨어가 할 수 없는 미세한 흔적, 마이크로 비아 및 3D 레이아웃을 처리합니다. 이러한 도구에 투자하면 오류를 줄이고 디자인을 가속화합니다.시뮬레이션 기능은 생산 전에 성능을 테스트 할 수 있습니다.


HDI 설계 에 필수적 인 도구

도구 분류 예제 HDI 특수한 사용 사례
3D 디자인 & 스택업 도구 알티움 디자이너 (레어 스택 관리자), 캐덴스 알레그로 (크로스 섹션 편집자) 복잡한 HDI 스택을 설계 (예를 들어, 스택된 마이크로 비아와 함께 16층) 하고 임피던스 제어에 대한 다이 일렉트릭 두께를 검증한다.
신호 무결성 시뮬레이션 키시트 ADS, Ansys SIwave 고속 신호 (예를 들어, 10Gbps 이더넷) 를 테스트하여 HDI의 좁은 추적 간격에 대해 크로스 스톡과 반사
EMI 분석 도구 Ansys HFSS, 카덴스 클라리티 3D 솔버 지상 평면과 보호층을 배치하여 EMI ◎HDI ◎의 작은 크기를 줄이기 위해 전자 자석 간섭에 취약합니다.
인터랙티브 라우팅 도구 알티움 액티브 루트, 카덴스 시그리티 라우터 HDI 규칙을 준수하면서 (예를 들어, 직각 회전 금지) 정밀 피치 BGA 흔적을 자동으로 라우트합니다.
인공지능 기반 설계 플랫폼 카덴스 알레그로 X, 시멘스 엑스페디션 엔터프라이즈 인공지능을 사용하여 마이크로 비아 배치 최적화, 추적 길이를 줄여 ( 최대 20%까지), 신호 문제가 발생하기 전에 예측합니다.


HDI 성공 을 위한 도구 를 활용 하는 방법
a. 초기 시뮬레이션: 라우팅 전에 신호 무결성 시뮬레이션을 실행합니다. 이것은 잠재적 인 문제를 식별합니다. (예를 들어, 이 추적은 15%의 크로스 토크를 가질 것입니다.)
b. 3D 시각화를 사용: HDI PCB에는 2D 시각에서 놓치는 숨겨진 기능 (블라인드 비아스, 내부 계층) 이 있습니다. 3D 도구는 계층 충돌을 확인할 수 있습니다.1층에서 3층으로 가는 블라인드는 2층의 파워 플레인을 밟습니다..
c.일상의 작업을 자동화: 고위험 영역 (전력 분배, 열 관리) 에 집중하는 동안 반복적인 작업을 처리하기 위해 AI가 주도하는 라우팅을 사용하십시오.


도구 팁: 시멘스 Xpedition의 HDI 마법사는 마이크로비아 스택업 디자인을 자동화합니다.


3미크로비아 최선 실천: HDI 결함 # 1을 피하십시오.
미크로비아는 HDI PCB의 핵심입니다. 그들은 구멍을 사용하지 않고 층을 연결함으로써 높은 밀도를 가능하게합니다. 그러나 그들은 또한 가장 일반적인 고장점입니다.HDI 결함의 40%는 미세 유혈관 (크래킹) 과 관련이 있습니다아래는 신뢰할 수 있는 미크로 비아를 보장하는 규칙입니다.


중요 미생물 설계 규칙
a. 측면 비율: 미크로비아 측면 비율 (깊음: 지름) ≤0을 유지한다.751~0의 비율을 나타냅니다.5예를 들어, 6 밀리미터 지름의 미크로비아는 4.5 밀리미터 (접근 2 개의 층을 연결) 보다 깊지 않아야합니다.
b. 드릴링 방법: 마이크로 비아 ≤8 밀리미터에 레이저 드릴링을 사용하십시오. 기계식 드릴링은 HDI에 필요한 정밀도를 달성 할 수 없습니다. 레이저 드릴링은 또한 더 깨끗한 구멍 벽을 만들어 채팅 공백을 줄입니다.
c.클리어런스: 마이크로 비아와 구리 기능 (조각, 패드) 사이 7~8 밀리 클리어런스를 유지하십시오. 이것은 파리 또는 플래팅 중에 단회로를 방지합니다.
d. 표면 마감:마이크로 비아 패드에 ENIG (전기 없는 니켈 몰입 금) 또는 ENEPIG (전기 없는 니켈 전기 없는 팔라디움 몰입 금) 를 선택하십시오.이 가공은 신뢰할 수 있는 용접을 보장하고 부식에 저항합니다..
e.지구 없는 도로:초 밀도가 높은 디자인에 대 한 토지 없는 마이크로 비아 (홀 주위에 구리 패드 없습니다) 를 사용 하지만 제조업체가이 프로세스를 지원하는지 확인 (모든 공장은 토지 없는 비아에 대한 정밀도 없습니다).


미생물 검사 및 검증
a.열기 사이클: IPC-TM-650을 사용하여 미생물을 테스트합니다.6.27 (열 충격 테스트) D 쿠폰으로 열 스트레스로 인한 균열 또는 패드 당겨진 것을 노출합니다 (예를 들어, 재 흐름 용접 과정에서).
b.X-Ray 검사: 제조 후, X-ray를 사용하여 기계적 견고성을 보장하기 위해 미크로비아 접착 두께를 확인합니다.
c. 미세 절단: PCB 샘플을 절단하고 미생물을 현미경으로 검사합니다. 접착 빈자리, 불규칙한 벽 또는 내부 층과의 오차를 찾으십시오.


프로 팁: 동적인 응용 프로그램 (예를 들어, 착용 가능한 기술) 을 위해, 스트레스를 줄이기 위해 "차기된 마이크로 비아"를 사용하십시오. "차기된 마이크로 비아"는 반복적인 구부러짐으로 균열되기 쉽다.


HDI 우수성을 위한 첨단 전략
복잡한 HDI (예를 들어, 20층 보드, 5G 베이스 스테이션 PCB) 를 위해 기본적인 우수 사례는 충분하지 않습니다.다음의 고급 전략은 제조성을 유지하면서 밀도의 한계를 밀어내는 데 도움이됩니다.


1인공지능 기반 분석: 문제를 예측하고 예방
인공지능 기반의 디자인 플랫폼은 수천 개의 디자인 변수를 실시간으로 분석함으로써 HDI PCB 개발에 혁명을 일으키고 있습니다. Cadence Allegro X와 같은 도구는 기계 학습을 사용하여:

오프티마이즈 라우팅: 인공지능은 신호 무결성을 향상시키고 전력 소모량을 낮추는 (평균 15%).
b. 결함을 예측합니다. 인공지능은 과거 HDI 실패 데이터베이스와 디자인을 비교하여 고위험 영역을 표시합니다.
c. 설계 시간을 줄여라: 실시간 DFM 검사와 자동 라우팅은 설계 시간을 30% 단축하여 제품을 더 빨리 출시 할 수 있습니다.
d. 열 성능을 향상시킵니다. 인공지능은 높은 전력 HDI에서 과열을 방지하기 위해 열 저항을 최대 25%까지 줄이기 위해 배치를 통해 열을 제안합니다.


인적 인체 지질증후군에 대한 인공지능의 측정 가능한 혜택

혜택 영역 측정 할 수 있는 개선 어떻게 작동 합니까?
흔적 길이의 감소 최대 20% 인공지능은 가장 짧은 경로를 따라 경로를 추적하면서 HDI 규칙을 적용합니다.
설계 시간 단축 최대 30% 자동 라우팅과 실시간 검사는 수동 반복을 제거합니다.
비트 오류 비율 (BER) 10−12 이하 인공지능은 속력을 최적화하고 고속 신호에 대한 교류를 감소시킵니다.
전력 소비 최대 15% 감소 인공지능은 추적 저항을 최소화하고 전력 평면 분포를 최적화합니다.
열 저항 최대 25% 더 낮습니다. 인공지능은 고온 영역에 열 통로와 히트 싱크를 배치합니다.
물질 폐기물 최대 20% 감소 인공지능은 더 효율적으로 부품과 추적을 포장함으로써 보드 크기를 최적화합니다.
생산비용 10~15% 더 낮습니다. 결함도 적고 재설계도 하면 제조비용도 낮아집니다.


사례 연구: 통신 회사에서 인공지능을 사용하여 5G HDI PCB를 설계했습니다. 인공지능은 트레스 길이를 18% 줄이고 BER를 10−13으로 줄이고 2개의 재설계를 제거하여 개발 비용 5만 달러를 절약했습니다.


2프로토타입 제작: 대량 생산 전에 디자인을 검증
프로토타입 제작은 HDI에 대해 협상 할 수 없습니다. 최고의 시뮬레이션조차도 실제 제조 조건을 복제 할 수 없습니다. 빠른 전환 프로토타입 (1~3 일 리드 타임) 으로 테스트 할 수 있습니다.

a.제조 가능성: 공장은 마이크로 비아, 블라인드 비아 및 미세한 흔적을 성공적으로 생산합니까?
b. 성능: 신호는 임피던스 목표를 충족합니까? 보드는 열 스트레스를 처리합니까?
c. 조립: 부품 (예: 0.3mm pitch BGA) 은 브릿지 없이 용접될 수 있습니까?


HDI 프로토타입 제작 방법

프로토타입 제작 방법 설명 HDI 혜택
레이저 드릴링 자외선 레이저를 사용하여 미세포, 맹포, 묻힌 포장을 만듭니다. 극밀 HDI를 위해 정밀하고 작은 비아 (약 4 밀리) 를 가능하게 합니다.
순차적인 래미네이션 PCB 층을 층별로 구축합니다 (한 층을 laminating, 다음을 추가하기 전에 구멍 / 경로). 복합적인 다층 HDI (12층 이상) 를 만들어 내며
구리 로 채워진 비아 인 패드 부품 패드에 있는 미생물을 구리로 채우고 패드를 접착합니다. 인덕턴스 (고속 신호에 중요한) 를 줄이고 열 분비를 향상시킵니다.
선택적 접착 ENIG/ENEPIG로 결정적인 부위만 (예를 들어, 마이크로비아 패드) 접착합니다. 비용 절감과 동시에 얇은 피치 부품에 대한 신뢰할 수있는 용접을 보장합니다.


프로토타입 제작 을 최대한 활용 하는 방법
1.테스트 엣지 케이스: 전체 보드 대신 HDI의 가장 복잡한 부분 (예를 들어, BGA 미크로비아 클러스터) 을 프로토타입하십시오. 이것은 시간과 비용을 절약합니다.
2완전 테스트를 실행: 프로토타입 제작 후 수행:
a. 전기 시험 (연속성, 임피던스, 신호 무결성)
b.기계 시험 (동적 HDI를 위한 굽기 시험)
c. 열시험 (열도 사이클을 통해 크래킹을 통해 확인함)
3.빨리 반복: 프로토타입이 실패하면 (예를 들어, 마이크로 비아스 균열), 제조사와 함께 디자인을 조정하십시오 (예를 들어,미크로비아 지름을 늘리고 다시 프로토타입을 만들면 대량생산판을 고정하는 것보다 저렴합니다..


프로 팁: PCB 제조업체를 사용하십시오. HDI 프로토타입 연구소 (예: Jabil, Flex) 를 사용하십시오. 그들은 소량 HDI를 빠르게 생산 할 수있는 전문 장비를 가지고 있습니다.


3피드백 루프: 디자인과 제조의 격차를 해소
피드백 루프는 하나의 프로젝트에서 얻은 교훈이 다음 프로젝트를 알리는 것을 보장합니다. 문제를 문서화하고, 팀 간의 데이터를 공유하고, 프로세스를 정제함으로써,반복적인 고장을 줄이고 시간이 지남에 따라 HDI 신뢰성을 향상시킵니다..


효과적 인 피드백 루프 를 만드는 방법
1. 결함 및 근본 원인을 추적: 공유 데이터베이스를 사용하여 HDI 문제를 기록합니다. (예를 들어, 123 대의 미생물 균열) 및 근본 원인을 기록합니다. (예를 들어, 1:1 측면 비율은 제조 한도를 초과했습니다).
2생산 후 검토: 각 HDI 프로젝트 후에 디자인 및 제조 팀과 만나 다음을 논의합니다.
a.무엇이 효과가 있었는지 (예를 들어, 초기 스택업 협업은 재설계를 피했습니다).
b.무엇이 안되었나요 (예: Gerber 파일 형식 오류가 생산을 지연시켰습니다)
c. 행동 항목 (예를 들어, Gerber 수출 설정을 RS-274X로 기본으로 업데이트한다).
3품질 관리 데이터를 사용: 제조 테스트 결과 (AOI, X선, 열 사이클) 를 설계 팀과 공유합니다. 이것은 디자인 선택이 생산에 어떤 영향을 미치는지 이해하는 데 도움이됩니다.(조각 3 밀리에는 2배 더 많은 표기 오류가 있습니다).


HDI의 주요 품질 관리 테스트

시험 유형 목적
자동 광학 검사 (AOI) 표면 결함을 감지합니다 (단말, 열린 흔적, 소금 마스크가 없습니다)
엑스레이 검사 안쪽 층의 정렬, 미크로비아 접착 및 BGA 용접 결합 (AOI에 보이지 않는) 을 검사합니다.
비행 탐사선 시험 테스트 포인트가 없는 HDI에 필수적인 부품 조립 전에 흔적 및 비아스의 전기 연속성을 테스트합니다.
미세 절단 PCB의 가로 면을 검사하여 접착 두께, 층 접착 및 마이크로 비아 품질을 검사합니다.
열 사이클 -40 °C에서 125 °C 사이의 회전으로 약한 지점을 노출합니다 (예를 들어, 균열, 용접 관절 피로).
껍질 강도 검사 구리가 다이 일렉트릭에 얼마나 잘 붙어 있는지 측정합니다. 낮은 껍질 강도는 HDI의 탈 래미네이션을 유발합니다.
시간 영역 반사학 (TDR) 고속 HDI 신호 (예를 들어, PCIe 5.0) 에 대한 임피던스 컨트롤을 확인한다.


예를 들어: 소비자 전자 제품 회사에서 피드백 루프를 사용하여 HDI 결함을 50% 감소 시켰습니다. 등록되지 않은 계층으로 인해 팩이 실패한 후,그들은 그들의 게르버 감사 과정에 "층 정렬 확인"을 추가하고 스택업 디자인을 개선하기 위해 설계 팀과 테스트 데이터를 공유했습니다..


FAQ
1가장 흔한 HDI 설계 오류는 무엇입니까?
실수 # 1은 제조업체와 디자인 선택을 일찍 검증하지 않는 것입니다. 디자인 팀은 종종 공장 ′′의 능력을 초과하는 기능 (예를 들어, 4 밀리 미크로 비아) 을 지정합니다.재설계 및 지연으로 이어집니다.이 문제를 해결하기 위해 초기 레이아웃과 스택업을 제조업체와 공유합니다.


2어떻게 HDI에서 Gerber 파일 오류를 피할 수 있습니까?
a. RS-274X/Gerber X2 형식 (고령화되지 않은 274D) 을 사용하여 오프러처 데이터를 삽입한다.
b. 게르버 뷰어에서 레이어를 검사하여 정렬 및 부족한 데이터를 확인합니다.
c. 대량 생산 전에 사전 검사를 위해 샘플 세트를 제조업체에 보내십시오.
d. 혼란을 피하기 위해 명확한 파일 이름 (예를 들어, HDI_Top_Copper_RS274X.GBR) 을 사용한다.


3- 왜 미크로바이아가 조립 중에 고장 나나요?
미크로비아는 열 스트레스 (반류 용접) 또는 부적절한 접착으로 인해 고장납니다. 이것을 방지하기 위해:

a.각면비율 ≤0을 유지한다.75:1.
b. 깨끗한 구멍 벽을 위해 레이저 구멍을 사용하십시오.
c. 열순환 (IPC-TM-650 2.) 으로 미크로바이아를 시험한다.6.27) 조립 전에.
d. 부식 저항을 위해 ENIG/ENEPIG 표면 완공을 선택한다.


4HDI 신호 무결성을 위해 어떤 도구가 가장 좋은가요?
초고속 HDI (예를 들어, 5G, 서버 보드) 를 위해:

a. 횡단파와 반사 분석을 위한 ANSYS SIwave.
b. 고주파 신호 시뮬레이션을 위한 키사이트 ADS.
c. 3D 전자기 시뮬레이션을 위한 캐덴스 클라리티 3D 솔버 (HDI의 긴장한 레이아웃에 매우 중요합니다).


5HDI 프로토타입 제작 비용은 얼마이며 가치가 있습니까?
HDI 프로토타입의 비용은 $50~$200 (층과 복잡성에 따라) 이다. 대량 생산 결함 고치는 $ 10,000 + 비용에 비해 작은 투자입니다.그것은 확장하기 전에 제조성과 성능을 검증하기 때문에.


결론
HDI PCB는 차세대 전자제품에 필수적이지만, 그 복잡성은 설계와 제조에 대한 의도적이고 협력적인 접근을 요구합니다.성공의 열쇠는 디자인 열망과 생산 능력 사이의 격차를 줄이는 데 있습니다: 제조업체를 조기에 참여시키고, 엄격한 HDI 규칙을 적용하고, Gerber 파일을 엄격하게 감사하고, 첨단 도구를 활용함으로써 결함을 줄이고, 비용을 절감하고, 신뢰성 있는 보드를 적시에 공급할 수 있습니다..


기억하세요: HDI 문제는 거의 ′′제조 문제′′가 아니라 종종 생산 전에 해결할 수 있는 디자인 문제입니다. 인공지능 기반 분석과 프로토타입 제작은 문제를 조기에 예측하고 해결할 수 있습니다.,피드백 루프는 지속적인 개선을 보장합니다. 8층의 웨어러블 PCB나 20층의 5G 베이스 스테이션 보드를 설계하든이 가이드의 전략은 고성능과 제조가 쉬운 HDI를 만드는 데 도움이 될 것입니다..


장기적인 성공을 위해 PCB 제조업체를 단순히 공급자가 아닌 파트너로 대접하세요.그들의 지식을 디자인 기술과 결합하는 것이 신뢰성을 희생하지 않고 밀도의 한계를 뛰어넘는 HDI를 만드는 비결입니다.올바른 프로세스와 도구를 사용하면 HDI의 가장 큰 과제를 경쟁력으로 바꿀 수 있습니다.

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