2025-08-25
بردهای مدار چاپی چند لایه با اتصال متراکم (HDI) به دلیل قرار دادن اجزای بیشتر، سیگنالهای سریعتر و عملکردهای پیچیده در فضاهای کوچکتر، به ستون فقرات الکترونیکهای پیشرفته تبدیل شدهاند—از تلفنهای هوشمند 5G گرفته تا ایمپلنتهای پزشکی. اما موفقیت این بردهای مدار چاپی پیشرفته به یک تصمیم طراحی حیاتی بستگی دارد: چیدمان لایهها. یک چیدمان لایه مهندسیشده، یکپارچگی سیگنال، مدیریت حرارتی و قابلیت ساخت را بهینه میکند، در حالی که یک چیدمان ضعیف میتواند عملکرد را مختل کند، باعث تداخل شود یا منجر به بازکاری پرهزینه شود.
این راهنما رایجترین چیدمانهای لایه بردهای مدار چاپی چند لایه HDI را شرح میدهد، نحوه انتخاب پیکربندی مناسب برای برنامه شما را توضیح میدهد و اصول طراحی کلیدی را برای جلوگیری از مشکلات احتمالی بیان میکند. چه در حال طراحی یک برد مدار چاپی 6 لایه برای تلفن هوشمند باشید یا یک برد ایستگاه پایه 12 لایه 5G، درک این چیدمانها به شما کمک میکند تا از پتانسیل کامل فناوری HDI بهرهمند شوید.
نکات کلیدی
1. چیدمانهای لایه بردهای مدار چاپی چند لایه HDI (4 تا 12 لایه) از میکروویاها (50 تا 150 میکرومتر) و ویاهای متوالی/انباشته برای دستیابی به تراکم اجزای 2 تا 3 برابر بیشتر از بردهای مدار چاپی چند لایه سنتی استفاده میکنند.
2. رایجترین پیکربندیها عبارتند از 2+2+2 (6 لایه)، 4+4 (8 لایه)، 1+N+1 (تعداد لایههای انعطافپذیر) و 3+3+3 (9 لایه)، که هر کدام متناسب با نیازهای خاص تراکم و عملکرد هستند.
3. یک چیدمان لایه خوب طراحی شده، تلفات سیگنال را 40٪ در 28 گیگاهرتز کاهش میدهد، تداخل را 50٪ کاهش میدهد و مقاومت حرارتی را 30٪ در مقایسه با طرحبندیهای لایه نامنظم کاهش میدهد.
4. صنایعی مانند لوازم الکترونیکی مصرفی، مخابرات و دستگاههای پزشکی به چیدمانهای تخصصی متکی هستند: 2+2+2 برای تلفنهای هوشمند، 4+4 برای ایستگاههای پایه 5G و 1+N+1 برای دستگاههای پوشیدنی.
چیدمان لایه برد مدار چاپی چند لایه HDI چیست؟
چیدمان لایه برد مدار چاپی چند لایه HDI، آرایش لایههای مسی رسانا (سیگنال، توان، زمین) و لایههای عایق دیالکتریک (زیرلایه، پیشاشباع) در یک برد مدار چاپی است. برخلاف بردهای مدار چاپی چند لایه سنتی—که به ویاهای سوراخدار و طرحبندیهای ساده «سیگنال-زمین-سیگنال» متکی هستند—چیدمانهای HDI از موارد زیر استفاده میکنند:
الف. میکروویاها: سوراخهای ریز (قطر 50 تا 150 میکرومتر) که لایههای مجاور را به هم متصل میکنند (ویاهای کور: بیرونی → داخلی؛ ویاهای مدفون: داخلی → داخلی).
ب. ویاهای انباشته/متوالی: میکروویاهای انباشته شده به صورت عمودی (انباشته) یا آفست (متوالی) برای اتصال لایههای غیر مجاور بدون سوراخ.
ج. صفحات اختصاصی: لایههای زمین و توان جداگانه برای به حداقل رساندن نویز و بهبود یکپارچگی سیگنال.
هدف از چیدمان HDI، به حداکثر رساندن تراکم (اجزا در هر اینچ مربع) در عین حفظ عملکرد سیگنال با سرعت بالا (25 گیگابیت بر ثانیه+) و راندمان حرارتی است—که برای دستگاههای فشرده و پرقدرت بسیار مهم است.
چرا طراحی چیدمان برای بردهای مدار چاپی چند لایه HDI مهم است
یک چیدمان ضعیف طراحی شده، حتی پیشرفتهترین ویژگیهای HDI را تضعیف میکند. در اینجا دلیل اهمیت آن آمده است:
1. یکپارچگی سیگنال: سیگنالهای با سرعت بالا (28 گیگاهرتز 5G، پیوندهای مرکز داده 100 گیگابیت بر ثانیه) به عدم تطابق امپدانس و تداخل حساس هستند. یک چیدمان مناسب (به عنوان مثال، لایه سیگنال مجاور صفحه زمین) امپدانس کنترلشده (50 اهم/100 اهم) را حفظ میکند و بازتاب سیگنال را 30٪ کاهش میدهد.
2. مدیریت حرارتی: بردهای مدار چاپی HDI متراکم گرما تولید میکنند—صفحات مسی اختصاصی در چیدمان، گرما را 2 برابر سریعتر از طرحبندیهای سنتی پخش میکنند و دمای اجزا را 25 درجه سانتیگراد کاهش میدهند.
3. قابلیت ساخت: چیدمانهای بیش از حد پیچیده (به عنوان مثال، 12 لایه با میکروویاهای 100 میکرومتر) نرخ ضایعات را به 15٪ افزایش میدهند. طرحهای بهینه شده ضایعات را <5٪ نگه میدارند.
4. بهرهوری هزینه: انتخاب یک چیدمان 6 لایه به جای 8 لایه برای یک برد مدار چاپی تلفن هوشمند، هزینههای مواد را 25٪ بدون قربانی کردن عملکرد کاهش میدهد.
رایجترین چیدمانهای لایه بردهای مدار چاپی چند لایه HDI
چیدمانهای HDI بر اساس تعداد لایهها و پیکربندی میکروویاها طبقهبندی میشوند. در زیر چهار طرح پرکاربرد با موارد استفاده، مزایا و محدودیتها آمده است.
1. چیدمان HDI 2+2+2 (6 لایه)
چیدمان 2+2+2 «اسب کار» لوازم الکترونیکی مصرفی است که تعادل بین تراکم، عملکرد و هزینه را برقرار میکند. این شامل موارد زیر است:
الف. زیر-چیدمان بالایی: 2 لایه (سیگنال بالایی + زمین داخلی 1) که توسط میکروویاهای کور به هم متصل شدهاند.
ب. هسته میانی: 2 لایه (توان داخلی 2 + سیگنال داخلی 3) که توسط میکروویاهای مدفون به هم متصل شدهاند.
ج. زیر-چیدمان پایینی: 2 لایه (زمین داخلی 4 + سیگنال پایینی) که توسط میکروویاهای کور به هم متصل شدهاند.
ویژگیهای کلیدی:
الف. از میکروویاهای انباشته شده (بالایی → داخلی 1 → داخلی 2) برای اتصال لایههای بیرونی و میانی استفاده میکند.
ب. صفحات زمین اختصاصی مجاور لایههای سیگنال، تداخل را کاهش میدهند.
ج. از پدهای BGA با گام 0.4 میلیمتر و قطعات غیرفعال 0201 پشتیبانی میکند—ایدهآل برای دستگاههای فشرده.
شاخصهای عملکرد:
الف. تلفات سیگنال در 28 گیگاهرتز: 1.8 دسیبل بر اینچ (در مقابل 2.5 دسیبل بر اینچ برای بردهای مدار چاپی 6 لایه سنتی).
ب. تراکم اجزا: 800 جزء در هر اینچ مربع (2 برابر 6 لایه سنتی).
بهترین برای:
الف. تلفنهای هوشمند (به عنوان مثال، برد مدار چاپی اصلی آیفون 15)، تبلتها، دستگاههای پوشیدنی (ساعتهای هوشمند) و حسگرهای اینترنت اشیا.
مزایا و معایب:
مزایا
|
معایب
|
مقرون به صرفه (30٪ ارزانتر از 8 لایه)
|
محدود به 2 تا 3 مسیر سیگنال با سرعت بالا
|
ساخت آسان (نرخ ضایعات <5٪)
|
برای برنامههای توان >50 آمپر ایدهآل نیست
|
2. چیدمان HDI 4+4 (8 لایه)
چیدمان 4+4 برای دستگاههای با عملکرد بالا و میانرده مناسب است و دو لایه دیگر را به طراحی 2+2+2 برای مسیرهای سیگنال و توان اضافی اضافه میکند. این ویژگیها را دارد:
الف. زیر-چیدمان بالایی: 4 لایه (سیگنال بالایی 1، زمین داخلی 1، توان داخلی 2، سیگنال داخلی 3 2) که توسط میکروویاهای انباشته شده به هم متصل شدهاند.
ب. زیر-چیدمان پایینی: 4 لایه (سیگنال داخلی 4 3، زمین داخلی 5، توان داخلی 6، سیگنال پایینی 4) که توسط میکروویاهای انباشته شده به هم متصل شدهاند.
ج. ویاهای مدفون: داخلی 3 (زیر-چیدمان بالایی) را به داخلی 4 (زیر-چیدمان پایینی) برای مسیریابی سیگنال متقابل متصل میکنند.
ویژگیهای کلیدی:
الف. چهار لایه سیگنال اختصاصی (از 4 مسیر 25 گیگابیت بر ثانیه پشتیبانی میکند).
ب. صفحات توان دوگانه (به عنوان مثال، 3.3 ولت و 5 ولت) برای سیستمهای چند ولتاژی.
ج. از میکروویاهای لیزری (قطر 75 میکرومتر) برای دقت بالا استفاده میکند.
شاخصهای عملکرد:
الف. کنترل امپدانس: ±5٪ (بسیار مهم برای موج میلیمتری 5G).
ب. مقاومت حرارتی: 0.8 درجه سانتیگراد بر وات (در مقابل 1.2 درجه سانتیگراد بر وات برای چیدمان 6 لایه).
بهترین برای:
الف. سلولهای کوچک 5G، تلفنهای هوشمند میانرده (به عنوان مثال، سری Samsung Galaxy A)، دروازههای اینترنت اشیا صنعتی و حسگرهای ADAS خودرو.
مزایا و معایب:
مزایا
|
معایب
|
از 4+ مسیر سیگنال با سرعت بالا پشتیبانی میکند
|
20٪ گرانتر از 2+2+2
|
مدیریت حرارتی بهتر برای دستگاههای 10 تا 20 وات
|
نیاز به حفاری لیزری (هزینه راهاندازی بالاتر)
|
3. چیدمان HDI 1+N+1 (تعداد لایههای انعطافپذیر)
چیدمان 1+N+1 یک طراحی مدولار است که در آن «N» تعداد لایههای داخلی (2 تا 8) است و آن را برای نیازهای سفارشی متنوع میکند. این به صورت زیر ساختار یافته است:
الف. لایه بالایی: 1 لایه سیگنال (میکروویاهای کور به داخلی 1).
ب. لایههای داخلی: N لایه (ترکیبی از سیگنال، زمین، توان—به عنوان مثال، 2 زمین، 2 توان برای N=4).
ج. لایه پایینی: 1 لایه سیگنال (میکروویاهای کور به داخلی N).
ویژگیهای کلیدی:
الف. تعداد لایههای داخلی قابل تنظیم (به عنوان مثال، 1+2+1=4 لایه، 1+6+1=8 لایه).
ب. میکروویاهای متوالی (به جای انباشته شده) برای ساخت سادهتر در اجراهای با حجم کم.
ج. ایدهآل برای نمونهسازی یا طرحهایی با نیازهای توان/سیگنال منحصر به فرد.
شاخصهای عملکرد:
الف. تلفات سیگنال: 1.5 تا 2.2 دسیبل بر اینچ (بسته به N متفاوت است؛ برای صفحات زمین بیشتر، کمتر است).
ب. تراکم اجزا: 600 تا 900 جزء در هر اینچ مربع (با افزایش N افزایش مییابد).
بهترین برای:
الف. نمونههای اولیه (به عنوان مثال، دستگاههای اینترنت اشیا استارتاپی)، دستگاههای پوشیدنی پزشکی (به عنوان مثال، مانیتورهای گلوکز) و حسگرهای صنعتی با حجم کم.
مزایا و معایب:
مزایا
|
معایب
|
بسیار قابل تنظیم برای طرحهای منحصر به فرد
|
عملکرد ناسازگار اگر N < 2 (صفحات زمین خیلی کم)
|
هزینه راهاندازی کم برای دستههای کوچک
|
برای سیگنالهای >10 گیگابیت بر ثانیه اگر N < 4 ایدهآل نیست
|
4. چیدمان HDI 3+3+3 (9 لایه)
چیدمان 3+3+3 یک طراحی با عملکرد بالا برای سیستمهای پیچیده است که دارای سه زیر-چیدمان مساوی است:
الف. زیر-چیدمان بالایی: 3 لایه (سیگنال بالایی 1، زمین داخلی 1، توان داخلی 2) → میکروویاهای کور.
ب. زیر-چیدمان میانی: 3 لایه (سیگنال داخلی 3 2، زمین داخلی 4، سیگنال داخلی 5 3) → میکروویاهای مدفون.
ج. زیر-چیدمان پایینی: 3 لایه (توان داخلی 6، زمین داخلی 7، سیگنال پایینی 4) → میکروویاهای کور.
ویژگیهای کلیدی:
الف. صفحات زمین سهگانه (نویز را به حداکثر میرساند).
ب. از 4+ جفت دیفرانسیل با سرعت بالا (100 گیگابیت بر ثانیه+) پشتیبانی میکند.
ج. از میکروویاهای پر از مس برای مسیرهای توان استفاده میکند (5 تا 10 آمپر در هر ویا حمل میکند).
شاخصهای عملکرد:
الف. تلفات سیگنال در 40 گیگاهرتز: 2.0 دسیبل بر اینچ (بهترین در کلاس برای HDI).
ب. تداخل: <-40dB (در مقابل <-30dB برای چیدمان 8 لایه).
بهترین برای:
الف. ایستگاههای پایه کلان 5G، فرستندههای گیرنده مرکز داده (100 گیگابیت بر ثانیه+)، هوانوردی هوافضا و دستگاههای تصویربرداری پزشکی پیشرفته.
مزایا و معایب:
مزایا
|
معایب
|
یکپارچگی سیگنال پیشرو در صنعت برای 40 گیگاهرتز+
|
2 برابر گرانتر از 2+2+2
|
اتلاف توان 20 تا 30 وات را مدیریت میکند
|
زمانهای تحویل طولانی (2 تا 3 هفته برای نمونههای اولیه)
|
مقایسه چیدمانهای HDI رایج
از این جدول برای ارزیابی سریع اینکه کدام چیدمان با نیازهای پروژه شما مطابقت دارد، استفاده کنید:
نوع چیدمان
|
تعداد لایه
|
حداکثر سرعت سیگنال
|
تراکم اجزا (در هر اینچ مربع)
|
هزینه (نسبت به 2+2+2)
|
بهترین کاربرد
|
2+2+2
|
6
|
28 گیگاهرتز
|
800
|
1x
|
تلفنهای هوشمند، دستگاههای پوشیدنی
|
4+4
|
8
|
40 گیگاهرتز
|
1,000
|
1.2x
|
سلولهای کوچک 5G، حسگرهای ADAS
|
1+4+1
|
6
|
10 گیگاهرتز
|
700
|
1.1x
|
نمونههای اولیه، اینترنت اشیا با حجم کم
|
3+3+3
|
9
|
60 گیگاهرتز
|
1,200
|
2x
|
سلولهای کلان 5G، فرستندههای گیرنده مرکز داده
|
اصول طراحی کلیدی برای چیدمانهای لایه برد مدار چاپی چند لایه HDI
حتی بهترین پیکربندی چیدمان بدون طراحی مناسب شکست میخورد. برای بهینهسازی عملکرد، این اصول را دنبال کنید:
1. لایههای سیگنال را با صفحات زمین جفت کنید
هر لایه سیگنال با سرعت بالا (≥1 گیگابیت بر ثانیه) باید مجاور یک صفحه زمین جامد باشد. این:
الف. ناحیه حلقه (منبع اصلی EMI) را 50٪ کاهش میدهد.
ب. امپدانس کنترلشده (به عنوان مثال، 50 اهم برای سیگنالهای تکسر) را با اطمینان از ضخامت دیالکتریک ثابت بین ردیابی سیگنال و زمین حفظ میکند.
مثال: در یک چیدمان 2+2+2، قرار دادن سیگنال بالایی (28 گیگاهرتز) مستقیماً بالای زمین داخلی 1، بازتاب سیگنال را 30٪ در مقابل یک لایه سیگنال بدون زمین مجاور کاهش میدهد.
2. لایههای توان و سیگنال را جدا کنید
صفحات توان نویز (ریپل ولتاژ، گذراهای سوئیچینگ) تولید میکنند که با سیگنالهای با سرعت بالا تداخل دارد. برای کاهش این مشکل:
الف. صفحات توان را در سمت مقابل صفحات زمین از لایههای سیگنال قرار دهید (به عنوان مثال، سیگنال → زمین → توان).
ب. از صفحات توان جداگانه برای سطوح ولتاژ مختلف (به عنوان مثال، 3.3 ولت و 5 ولت) برای جلوگیری از تداخل بین دامنههای توان استفاده کنید.
ج. خازنهای جداسازی (اندازه 01005) را بین صفحات توان و لایههای سیگنال اضافه کنید تا نویز را سرکوب کنید.
دادهها: جدا کردن لایههای توان و سیگنال با یک صفحه زمین، نویز مربوط به توان را 45٪ در طرحهای 10 گیگابیت بر ثانیه کاهش میدهد.
3. قرارگیری میکروویا را بهینه کنید
میکروویاها برای تراکم HDI بسیار مهم هستند، اما اگر در جای نامناسبی قرار گیرند میتوانند باعث ایجاد مشکل در سیگنال شوند:
الف. ویاهای انباشته شده: برای طرحهای با تراکم بالا (به عنوان مثال، تلفنهای هوشمند) استفاده کنید، اما به 2 تا 3 لایه محدود کنید (انباشتن 4+ لایه خطر ایجاد حفره را افزایش میدهد).
ب. ویاهای متوالی: برای طرحهای با حجم کم یا قابلیت اطمینان بالا (به عنوان مثال، دستگاههای پزشکی) استفاده کنید—ساخت آنها آسانتر است و حفرههای کمتری دارند.
ج. ویاها را از گوشههای ردیابی دور نگه دارید: میکروویاها را ≥0.5 میلیمتر از خمیدگیهای ردیابی قرار دهید تا از ایجاد سنبلههای امپدانس جلوگیری کنید.
4. نیازهای حرارتی و الکتریکی را متعادل کنید
بردهای مدار چاپی HDI با تراکم بالا گرما را به دام میاندازند—چیدمان را طوری طراحی کنید که آن را دفع کند:
الف. از مس 2 اونس برای صفحات توان (در مقابل 1 اونس) برای بهبود هدایت حرارتی استفاده کنید.
ب. ویاهای حرارتی (پر از مس، قطر 0.3 میلیمتر) را بین اجزای داغ (به عنوان مثال، ماژولهای 5G PA) و صفحات زمین داخلی اضافه کنید.
ج. برای دستگاههای 10 وات+، یک لایه هسته فلزی (آلومینیوم یا مس) را در چیدمان قرار دهید (به عنوان مثال، 2+1+2+1+2=8 لایه با 1 هسته فلزی).
مطالعه موردی: یک چیدمان 4+4 با صفحات توان 2 اونس و 12 ویا حرارتی، دمای ماژول 5G PA را 20 درجه سانتیگراد در مقابل طراحی 1 اونس کاهش داد.
5. از استانداردهای IPC-2226 پیروی کنید
IPC-2226 (استاندارد جهانی برای بردهای مدار چاپی HDI) دستورالعملهای مهمی را برای چیدمانها ارائه میدهد:
الف. حداقل قطر میکروویا: 50 میکرومتر (حفاری لیزری).
ب. حداقل فاصله بین میکروویاها: 100 میکرومتر.
ج. ضخامت دیالکتریک بین لایهها: 50 تا 100 میکرومتر (برای امپدانس کنترلشده).
پایبندی به IPC-2226 تضمین میکند که چیدمان شما قابل ساخت است و استانداردهای قابلیت اطمینان صنعت را برآورده میکند
انتخاب مواد برای چیدمانهای HDI
مواد مناسب عملکرد چیدمان را افزایش میدهند—بر اساس سرعت سیگنال و محیط خود انتخاب کنید:
نوع ماده
|
ویژگی کلیدی
|
بهترین برای
|
سازگاری چیدمان
|
زیرلایه
|
|
|
|
FR4 (High-Tg ≥170 درجه سانتیگراد)
|
هزینه کم، استحکام مکانیکی خوب
|
چیدمانهای 2+2+2، 1+N+1 (دستگاههای مصرفی)
|
همه
|
Rogers RO4350
|
Df کم (0.0037)، در 28 گیگاهرتز+ پایدار
|
4+4، 3+3+3 (5G، سرعت بالا)
|
8 تا 12 لایه
|
پلیایمید
|
انعطافپذیر، محدوده دمایی -55 درجه سانتیگراد تا 200 درجه سانتیگراد
|
1+N+1 (دستگاههای پوشیدنی، HDI انعطافپذیر)
|
4 تا 6 لایه انعطافپذیر
|
ضخامت مس
|
|
|
|
1 اونس (35 میکرومتر)
|
مقرون به صرفه، خوب برای سیگنالها
|
همه چیدمانها (لایههای سیگنال)
|
همه
|
2 اونس (70 میکرومتر)
|
هدایت حرارتی/جریان بالا
|
4+4، 3+3+3 (صفحات توان)
|
8 تا 12 لایه
|
پیشاشباع
|
|
|
|
FR4 Prepreg
|
هزینه کم، سازگار با هسته FR4
|
2+2+2، 1+N+1
|
همه
|
Rogers 4450F
|
تلفات کم، به زیرلایههای Rogers متصل میشود
|
4+4، 3+3+3 (فرکانس بالا)
|
8 تا 12 لایه
|
چالشهای رایج چیدمان و راهحلها
حتی با طراحی دقیق، چیدمانهای HDI با موانع منحصربهفردی مواجه هستند. در اینجا نحوه غلبه بر آنها آمده است:
چالش
|
تاثیر
|
راهحل
|
1. حفرههای میکروویا
|
افزایش تلفات سیگنال، نقاط داغ حرارتی
|
از میکروویاهای پر از مس استفاده کنید؛ لمیناسیون خلاء برای حذف هوا
|
2. عدم همترازی لایه
|
اتصال کوتاه، عدم تطابق امپدانس
|
از تراز لیزری (دقت ±5 میکرومتر) به جای ابزار مکانیکی استفاده کنید
|
3. تداخل بیش از حد
|
خطاهای سیگنال در طرحهای 25 گیگابیت بر ثانیه+
|
یک صفحه زمین اضافی بین لایههای سیگنال اضافه کنید؛ فاصله ردیابی را تا 3 برابر عرض افزایش دهید
|
4. محدودیت حرارتی
|
خرابی اجزا در دستگاههای 10 وات+
|
لایه هسته فلزی اضافه کنید؛ از مس 2 اونس برای صفحات توان استفاده کنید
|
5. هزینه تولید بالا
|
تجاوز از بودجه برای اجراهای با حجم کم
|
از چیدمان 1+N+1 با ویاهای متوالی استفاده کنید؛ با یک CM که در HDI تخصص دارد، شریک شوید
|
کاربردهای دنیای واقعی چیدمانهای HDI
1. لوازم الکترونیکی مصرفی: تلفنهای هوشمند
الف. دستگاه: برد مدار چاپی اصلی آیفون 15 پرو
ب. چیدمان: 2+2+2 (6 لایه)
ج. چرا: تعادل بین تراکم (1200 جزء در هر اینچ مربع) و هزینه؛ میکروویاهای انباشته شده، پدهای BGA با گام 0.35 میلیمتر را برای تراشه A17 Pro فعال میکنند.
د. نتیجه: برد مدار چاپی 30٪ کوچکتر از آیفون 13، با سرعت 5G 2 برابر سریعتر (4.5 گیگابیت بر ثانیه دانلود).
2. مخابرات: سلولهای کوچک 5G
الف. دستگاه: واحد رادیویی Ericsson 5G
ب. چیدمان: 4+4 (8 لایه)
ج. چرا: چهار لایه سیگنال، سیگنالهای موج میلیمتری 28 گیگاهرتز و سیگنالهای 4G LTE را مدیریت میکنند؛ صفحات توان دوگانه از تقویتکنندههای 20 وات پشتیبانی میکنند.
د. نتیجه: 40٪ تلفات سیگنال کمتر از بردهای مدار چاپی 8 لایه سنتی، که برد سلول کوچک را 25٪ افزایش میدهد.
3. پزشکی: سونوگرافی قابل حمل
الف. دستگاه: پروب سونوگرافی GE Healthcare Logiq E
ب. چیدمان: 1+4+1 (6 لایه)
ج. چرا: طراحی مدولار متناسب با نیازهای حسگر سفارشی است؛ زیرلایه پلیایمید در برابر استریلسازی (134 درجه سانتیگراد) مقاومت میکند.
د. نتیجه: پروب 50٪ سبکتر از مدلهای قبلی، با تصویربرداری واضحتر (به لطف تداخل کم).
4. خودرو: رادار ADAS
الف. دستگاه: ماژول رادار خودران تسلا
ب. چیدمان: 3+3+3 (9 لایه)
ج. چرا: صفحات زمین سهگانه، EMI را از الکترونیک خودرو کاهش میدهند؛ ویاهای پر از مس، توان 15 آمپر را برای فرستندههای رادار مدیریت میکنند.
د. نتیجه: 99.9٪ دقت تشخیص در باران/مه، مطابق با استانداردهای ایمنی ISO 26262.
سوالات متداول درباره چیدمانهای لایه برد مدار چاپی چند لایه HDI
س: چگونه بین چیدمان 2+2+2 و 4+4 انتخاب کنم؟
پاسخ: اگر طراحی شما به ≤2 مسیر با سرعت بالا نیاز دارد (به عنوان مثال، تلفن هوشمند با 5G + Wi-Fi 6E) و هزینه را در اولویت قرار میدهد، از 2+2+2 استفاده کنید. برای 3+ مسیر با سرعت بالا (به عنوان مثال، سلول کوچک 5G با 28 گیگاهرتز + 39 گیگاهرتز) یا اتلاف توان 10 وات+، 4+4 را انتخاب کنید.
س: آیا چیدمانهای HDI میتوانند از بردهای مدار چاپی انعطافپذیر پشتیبانی کنند؟
پاسخ: بله—از چیدمان 1+N+1 با زیرلایه پلیایمید استفاده کنید (به عنوان مثال، 1+2+1=4 لایه HDI انعطافپذیر). این در تلفنهای تاشو (مناطق لولا) و دستگاههای پوشیدنی رایج است.
س: حداقل تعداد لایه برای یک برد مدار چاپی موج میلیمتری 5G چقدر است؟
پاسخ: 6 لایه (2+2+2) با زیرلایه Rogers RO4350. لایههای کمتر (4 لایه) باعث تلفات سیگنال بیش از حد (>2.5 دسیبل بر اینچ در 28 گیگاهرتز) میشوند.
س: چیدمان HDI چقدر به هزینه برد مدار چاپی اضافه میکند؟
پاسخ: یک چیدمان 2+2+2، 30٪ بیشتر از یک برد مدار چاپی 6 لایه سنتی هزینه دارد. یک چیدمان 3+3+3، 2 برابر بیشتر هزینه دارد. این حق بیمه با اندازه دستگاه کوچکتر و عملکرد بهتر جبران میشود.
س: آیا برای طراحی چیدمانهای HDI به نرمافزار خاصی نیاز دارم؟
پاسخ: بله—ابزارهایی مانند Altium Designer، Cadence Allegro و Mentor Xpedition دارای ویژگیهای خاص HDI هستند: قوانین طراحی میکروویا، ماشینحسابهای امپدانس و شبیهسازهای چیدمان.
نتیجه
چیدمانهای لایه برد مدار چاپی چند لایه HDI، قهرمانان گمنام الکترونیک مدرن هستند که دستگاههای فشرده و با عملکرد بالا را که ما روزانه به آنها متکی هستیم، فعال میکنند. پیکربندیهای 2+2+2، 4+4، 1+N+1 و 3+3+3 هر کدام نیازهای منحصربهفردی را برآورده میکنند—از تلفنهای هوشمند مقرون به صرفه گرفته تا ایستگاههای پایه 5G با مأموریتهای حیاتی.
کلید موفقیت، مطابقت چیدمان با برنامه شما است: هزینه را با 2+2+2، عملکرد را با 3+3+3 و انعطافپذیری را با 1+N+1 در اولویت قرار دهید. این را با اصول طراحی هوشمند (جفتسازی سیگنال-زمین، بهینهسازی میکروویا) و مواد با کیفیت بالا جفت کنید، و بردهای مدار چاپی HDI ایجاد خواهید کرد که در تراکم، سرعت و قابلیت اطمینان برتری دارند.
از آنجایی که الکترونیک همچنان در حال کوچک شدن است و سرعتها به 60 گیگاهرتز+ (6G) میرسند، طراحی چیدمان HDI تنها در حال افزایش اهمیت است. با تسلط بر این پیکربندیها و بهترین شیوهها، آماده خواهید بود تا نسل بعدی دستگاههای پیشرفته را بسازید—دستگاههایی که کوچکتر، سریعتر و کارآمدتر از همیشه هستند.
درخواست خود را به طور مستقیم به ما بفرستید