VIPPO 기술이 소형 고밀도 PCB 레이아웃에 중요한 이유

5G 모듈에서 의료 임플란트까지 더 작고 더 강력한 전자제품을 만드는 경주에서 엔지니어들은 점점 좁은 공간에 더 많은 부품과 더 빠른 신호를 포장하는 근본적인 과제를 직면하고 있습니다..디자인에 의한 전통적인 PCB는 종종 밀도를 제한하고 신호를 늦추는 병목이됩니다.엔지니어들이 고밀도 인터커넥트 (HDI) 설계의 경계를 확장할 수 있는 게임 변경 솔루션.

VIPPO는 기존의 방대한 비아를 콤팩트하고 패드 통합된 연결로 대체하여 이전에는 불가능했던 레이아웃을 가능하게 합니다. 이 가이드에서는 VIPPO가 어떻게 작동하는지 설명합니다.기술에 의한 표준에 대한 주요 장점, 그리고 왜 항공우주, 통신, 의료기기 같은 산업에서 복잡한 PCB에 필수적이 되었는지.

주요 내용
1.VIPPO (Via In Pad Plated Over) 는 구성 요소 패드 아래에 직접 비아를 통합하여 전통적인 패드 레이아웃에 비해 PCB 크기를 30~50% 줄입니다.
2바이어 주위의 "제지 구역"을 제거함으로써, VIPPO는 BGA 및 CSP 패키지에 중요한 0.4mm까지 단축된 부품 간격을 가능하게합니다.
3.VIPPO는 고속 설계 (25Gbps+) 에서 신호 무결성을 향상시키고, 짧은 추적 길이로 인해 전통적인 비아보다 50% 적은 신호 손실을 발생시킨다.
4적절하게 구현되면 VIPPO는 열 스트레스를 줄이고 용접기의 팽창을 방지함으로써 신뢰성을 향상시켜 가혹한 환경에서 필드 실패율을 40% 감소시킵니다.

VIPPO 기술은 무엇일까요?
VIPPO (vippo) 는 Via In Pad Plated Over를 뜻합니다.선도성 또는 불운도성 물질로 채워져 있는, 평평화되고 구리로 덮여 있습니다. 이것은 구멍을 통해 분리 된 필요성을 제거합니다.PCB 레이아웃에서 전례 없는 밀도를 풀고.

VIPPO 가 어떻게 작동 하는가: 제조 과정
1레이저 뚫기: 작은 비아 (50 ~ 150μm 지름) 는 PCB 패드 부위에 직접 뚫립니다. 전통적인 기계 뚫기보다 작습니다.
2채우기: 비아스는 평평한 표면을 만들기 위해 에포кси (전도적이지 않은) 또는 은으로 가득 차있는 페이스트 (전도성) 로 채워집니다. 에포시 (Epoxy) 는 신호 비아 (insulating) 에 사용됩니다.전도성 페이스트가 전력 비아 (운전 전류) 를 위해 작동하는 동안.
3평면화: 채워진 통은 PCB 표면과 함께 닦을 수 있도록 썰거나 닦아지며 구성 요소 장착에 매끄러운 패드를 보장합니다.
4플래팅: 얇은 구리 층 (25μm) 이 채워진 통과 패드 위에 접착되어 틈이없는 연속 전도 경로를 만듭니다.

IPC-4761 타입 7 표준에 의해 정의된 이 과정은 튜브가 용접하기에 충분히 견고하고 높은 진동 환경에 충분히 신뢰할 수 있도록 보장합니다.

VIPPO 대 전통적인 비아스: 비판적인 비교
전통적인 뚫린 구멍 비아스는 조립 중에 용접기가 구멍으로 들어가지 않도록 큰 ′′제어아웃 영역"을 필요로 합니다. (대부분 비아 지름의 2×3배입니다.)이것은 공간을 낭비하고 더 긴 추적 경로를 강요합니다.. VIPPO는 아래 표에서 보이는 것처럼 이 문제를 제거합니다:

고밀도 PCB에 대한 VIPPO의 주요 장점
VIPPO는 단순히 공간을 절약하는 속임수일 뿐 아니라 PCB의 성능과 신뢰성, 제조성을 변화시킵니다.
1공간 최적화: 더 많은 것을 더 적은 공간으로 포장
VIPPO의 가장 명백한 장점은 공간 절약입니다.

a,밀도가 높은 디자인에서 PCB 면적을 30~50% 줄이십시오 (예를 들어, VIPPO와 함께 10cm2의 보드가 15cm2의 전통적인 보드를 대체합니다).
b. 0.4mm pitch의 BGA (Ball Grid Array) 와 같은 구성 요소를 배치하십시오. 전통적인 비아와는 불가능합니다. 이는 공 사이의 더 큰 간격을 필요로합니다.
c. 비아를 둘러싼 "죽은 구역"을 제거하고, 사용되지 않는 공간을 흔적이나 수동 구성 요소를 위한 기능적 부동산으로 전환합니다.

예를 들어, VIPPO를 사용하는 5G 소세포 PCB는 같은 장에 20% 더 많은 RF 컴포넌트를 장착하여 크기를 증가시키지 않고 데이터 처리량을 증가시킵니다.

2고속 설계에 대한 신호 무결성 향상
고속 회로 (25Gbps+) 에서 신호 손실과 왜곡은 주요 위험 요소입니다. VIPPO는 다음과 같이 해결합니다.

a. 신호 경로를 단축: 흔적은 더 이상 비아에 따라 경로를 이동할 필요가 없으며 길이를 20~40% 줄이고 신호 지연을 줄입니다.
b. 임피던스 변화를 최소화: 전통적인 비아스는 신호를 반사하는 임피던스 (step) 를 생성합니다. VIPPO의 부드럽고 접착된 표면은 일관된 50Ω/100Ω 임피던스를 유지합니다.
c. 교차음파를 줄이는: VIPPO로 구성 요소 간격이 좁아지는 것은 더 짧은 추적 길이에 의해 상쇄되며 인접 신호 사이의 전자기 간섭 (EMI) 을 감소시킵니다.

테스트 데이터: VIPPO를 사용하는 40Gbps 디ферен셜 페어는 40GHz에서 0.5dB 삽입 손실을 나타냅니다. 5G 및 데이터 센터 링크에 대한 전통적인 비아?? 크리티컬과 비교하여 1.2dB입니다.

3신뢰성 향상 및 내구성
VIPPO는 전통적인 비아에서 두 가지 일반적인 고장점을 해결합니다.

a. 솔더 위킹: 전통적인 비아스는 빨대처럼 작용하여 재흐름 중에 구성 요소 관절에서 솔더를 끌어당깁니다. VIPPO는 채워지고 접착 된 표면으로 이것을 차단합니다.열순환에 견딜 수 있는 강한 용매 결합을 보장합니다..
b.열압: VIPPO는 PCB 기판과 일치하는 열팽창 계수 (CTE) 를 가진 충전 소재를 사용합니다 (예: FR4 또는 c. 로저스),온도 변동 (-40°C ~ 125°C) 에서 스트레스 감소이것은 자동차 및 항공 우주 애플리케이션에서 델라미네이션 위험을 60% 감소시킵니다.

현장 데이터: VIPPO를 가진 의료기기 PCB는 10,000 열주기 후에 전통적인 디자인보다 40% 낮은 실패율을 나타냅니다.

4더 나은 전력 분배
전력 밀도가 높은 설계 (예를 들어 EV 배터리 관리 시스템) 에 있어서 VIPPO의 전도성 채운 비아:

a. 단단한 전도성 페이스트 코어 덕분에 동일한 크기의 전통적인 비아보다 2~3배 더 많은 전류를 운반합니다.
b. 전력을 PCB 전체에 균등하게 분배하여, 높은 전류 영역에서 25°C로 핫스팟을 줄입니다.

VIPPO 설계 고려 사항
VIPPO의 이점을 극대화하기 위해 엔지니어들은 주요 설계 및 제조 요인을 고려해야합니다.
1재료 선택
충전 재료: 신호 비아 (전기 단열) 에 에포кси를 사용하고 전력 비아 (전도성) 에 은으로 가득 찬 페이스트를 사용하십시오. CTE가 기질과 일치하는지 확인하십시오. (예: FR4의 12 ∼ 16 ppm / ° C).
기판: 로저스 RO4350와 같은 저손실 물질은 고속 VIPPO 설계에 가장 잘 작동합니다. 왜냐하면 그들은 바이어 주위에 안정적인 변압 성질을 유지하기 때문입니다.
플래팅: 두꺼운 구리 플래팅 (3050μm) 은 패드 연결이 반복 된 열 스트레스에 견딜 수 있도록합니다.

2크기와 간격을 통해
지름: 신호 비아에 50~150μm; 전력 비아에 150~300μm (더 높은 전류를 처리하기 위해).
패드 크기: 충분한 용접 부위를 보장하기 위해 패드 지름의 2×3배 (예를 들어, 100μm 패드에 300μm 패드).
피치: 단회로를 방지하기 위해 인접한 VIPPO 비아 사이의 지름을 ≥2x 유지합니다.

3제조품 품질 관리
빈 공간 탐지: 엑스레이 검사를 사용하여 채운 비아스 텅 빈 공간의 빈 공간을 확인합니다. 비아스 텅 빈 공간의 빈 공간은 통용 부피 증가 저항과 실패 위험을> 5%입니다.
평형화: 채운 비아스가 PCB 표면 (± 5μm 허용) 과 융합되도록 하여 열악한 용매 관절 형성을 방지한다.
플래팅 균일성: AOI (Automated Optical Inspection) 는 임피던스 제어에 중요한 일관성 있는 구리 플래팅을 확인합니다.

VIPPO가 빛나는 응용 프로그램
VIPPO는 콤팩트하고 고성능 PCB를 요구하는 산업에서 변화를 가져옵니다.
1통신 및 5G
5G 베이스 스테이션: VIPPO는 작은 방안에 RF 구성 요소와 28GHz mmWave 트랜시버의 밀집 된 배열을 가능하게하여 크기를 증가시키지 않고 커버리지를 확장합니다.
데이터 센터 스위치: 100Gbps + 트랜시버는 BGA 사이에 고속 신호를 라우팅하기 위해 VIPPO를 사용하며 전통적인 디자인에 비해 지연 시간을 15% 감소시킵니다.

2의료기기
임플란테블: 심장 박동기와 신경 자극기는 VIPPO를 사용하여 복잡한 회로를 10mm3 이하의 패키지에 넣고, 유체 침투를 방지하기 위해 생체 호환성 에록시 채우기를 사용합니다.
휴대용 진단: 휴대용 장치 (예: 혈액 분석기) 는 VIPPO를 활용하여 체중을 30% 줄여 기능을 희생하지 않고 휴대성을 향상시킵니다.

3항공우주 및 국방
위성 운용량: VIPPO는 PCB 무게를 40% 감소시켜 발사 비용을 낮추고, 열 안정성이 극한 우주 환경에서 신뢰성을 보장합니다.
군사 라디오: 견고한 VIPPO PCB는 진동 (20G) 및 극한 온도에도 견딜 수 있으며 전투 현장 조건에서 신호 무결성을 유지합니다.

4소비자 전자제품
폴더블 폰: VIPPO는 힌치에 유연한 PCB를 가능하게 하며, 디스플레이를 0.4mm pitch 구성 요소로 메인 보드에 연결합니다. 이는 얇고 내구적인 디자인에 중요합니다.
웨어러블 기기: 스마트워치는 VIPPO를 사용하여 센서, 배터리 및 라디오를 40mm 케이스에 장착하여 매일 구부러지고 땀에 노출되는 것을 견딜 수 있습니다.

왜 LT CIRCUIT는 VIPPO PCB 제조에서 우수합니까?
LT CIRCUIT는 정확성과 신뢰성에 중점을 둔 VIPPO 기술의 선두주자로 부상했습니다.

1첨단 뚫기: 얇은 피치 구성 요소에 중요한 ±2μm 정확도로 50μm 비아를 위해 UV 레이저 뚫기를 사용합니다.
2재료 전문: 기판 CTE와 일치하는 채식 재료 (에포시, 은 페이스트) 를 선택하여 열 스트레스를 줄입니다.
3엄격한 테스트: 엑스레이 검사, AOI 및 열 사이클 테스트를 결합하여 진공 없는 비아와 일관된 성능을 보장합니다.
4사용자 정의 솔루션: 특정 애플리케이션을 위한 VIPPO 디자인을 제작합니다 (예를 들어, 전력 밀도가 높은 EV PCB에 대한 전도성 채우기, 고주파 5G 보드에 대한 에포시).

자주 묻는 질문
Q: VIPPO는 전통적인 비아보다 더 비싸나요?
A: 예 VIPPO는 전문적인 채식 및 표면화로 인해 PCB 비용에 20~30%를 추가합니다. 그러나 공간 절약과 성능 향상은 종종 특히 대량 생산에서 투자를 정당화합니다.

Q: VIPPO는 유연 PCB와 함께 사용할 수 있습니까?
A: 예 융통성 VIPPO PCB는 폴리아미드 기판과 유연한 에포시 채식을 사용하여 구부러질 수있는 디자인에서 0.4mm pitch 구성 요소를 가능하게합니다. (예를 들어 접이 가능한 전화 힌지).

Q: VIPPO에서 가능한 가장 작은 크기는 무엇입니까?
A: 레이저로 뚫린 VIPPO 비아스는 50μm만큼 작을 수 있지만, 100μm는 제조성이 더 일반적입니다.

Q: VIPPO는 납 없는 용매로 작동합니까?
A: AbsolutelyVIPPO의 접착면은 납 없는 용매 (예를 들어, SAC305) 와 호환되며, 260°C까지의 재흐름 온도에 견딜 수 있습니다.

Q: VIPPO는 PCB 수리에 어떤 영향을 미치나요?
A: VIPPO 비아스는 전통적인 비아보다 재작업하는 것이 더 어렵습니다. 그러나 전문 도구 (예를 들어, 마이크로 드릴) 는 저용량 시나리오에서 부품 교체를 허용합니다.

결론
VIPPO 기술은 고밀도 PCB 설계에서 가능한 것을 재정의했습니다. 현대 혁신을 주도하는 컴팩트하고 고성능 전자 장치를 가능하게합니다.그것은 공간을 해결합니다, 신호 및 신뢰성 과제는 한 때 HDI 디자인을 제한했습니다.

5G 트랜시버, 의료 임플란트, 또는 접이식 휴대폰을 만들고 있든 VIPPO는 경쟁력을 유지하기 위해 필요한 밀도와 성능을 제공합니다.LT CIRCUIT 같은 파트너와 함께 정밀 제조 및 맞춤형 솔루션을 제공합니다., 엔지니어들은 이제 가장 복잡한 레이아웃 도전을 현실로 바꿀 수 있습니다.

전자제품이 점점 작아지고 빨라짐에 따라 VIPPO는 단순히 선택의 대상이 될 것이 아니라 가능한 한계를 뛰어넘는 모든 사람들에게 필요한 것이 될 것입니다.