ساختار PCB 2+N+2 HDI چیست و چگونه کار می کند؟

ساختار 2+N+2 pcb hdi به طراحی‌ای اشاره دارد که در آن دو لایه HDI در هر طرف بیرونی و N لایه هسته در مرکز وجود دارد. این پیکربندی hdi pcb 2+n+2​ برای برآورده کردن الزامات اتصال با چگالی بالا در بردهای مدار چاپی ایده‌آل است. ساختار hdi pcb 2+n+2​ از یک فرآیند لمیناسیون گام به گام، استفاده می‌کند که منجر به طراحی‌های PCB فشرده و بادوام می‌شود که برای کاربردهای الکترونیکی پیشرفته مناسب است.

نکات کلیدی

# ساختار 2+N+2 HDI PCB دارای دو لایه در بیرون است. N لایه هسته در وسط وجود دارد. هر طرف همچنین دارای دو لایه ساخت است. این طراحی به شما امکان می‌دهد اتصالات بیشتری ایجاد کنید. همچنین به کنترل بهتر سیگنال‌ها کمک می‌کند.

# میکروویاها لایه‌ها را بسیار نزدیک به هم متصل می‌کنند. این باعث صرفه‌جویی در فضا می‌شود و سیگنال‌ها را بهبود می‌بخشد. لمیناسیون متوالی ساختار را گام به گام می‌سازد. این باعث می‌شود که قوی و بسیار دقیق باشد.

# این ساختار به کوچک‌تر، قوی‌تر و سریع‌تر شدن دستگاه‌ها کمک می‌کند. طراحان باید از قبل برای بهترین نتایج برنامه‌ریزی کنند. آنها باید مواد خوب را انتخاب کنند. آنها همچنین باید از روش‌های میکروویا مناسب استفاده کنند.

ساختار 2+N+2 PCB

معنی لایه HDI PCB 2+N+2

ساختار 2+N+2 یک روش خاص برای ساخت یک ساختار hdi pcb است. اولین "2" به این معنی است که دو لایه در بالا و پایین pcb وجود دارد. "N" مخفف تعداد لایه‌های هسته hdi در وسط است و این عدد می‌تواند بر اساس نیازهای طراحی تغییر کند. آخرین "2" نشان می‌دهد که دو لایه دیگر در هر طرف هسته وجود دارد. این سیستم نام‌گذاری به افراد کمک می‌کند تا بدانند چند لایه ساخت و هسته در پیکربندی hdi pcb 2+n+2 وجود دارد.

l دو لایه بیرونی جایی هستند که قطعات قرار می‌گیرند و سیگنال‌های سریع عبور می‌کنند.

l لایه‌های هسته (N) به طراحان اجازه می‌دهند لایه‌های بیشتری اضافه کنند، بنابراین می‌توانند اتصالات بیشتری را جا دهند و باعث بهبود عملکرد برد شوند.

l لایه‌های ساخت در هر دو طرف به ایجاد ساختارهای ویا ویژه کمک می‌کنند و مسیرهای مسیریابی بیشتری را امکان‌پذیر می‌کنند.

اگر "N" را در ساختار 2+n+2 pcb بزرگتر کنید، لایه‌های داخلی بیشتری دریافت می‌کنید. این به شما امکان می‌دهد قطعات بیشتری را روی برد قرار دهید و مسیرهای پیچیده‌تری ایجاد کنید. لایه‌های بیشتر همچنین به حفظ سیگنال‌های واضح، مسدود کردن EMI و کنترل امپدانس کمک می‌کنند. اما، افزودن لایه‌ها باعث می‌شود ساختار سخت‌تر، ضخیم‌تر و گران‌تر شود. طراحان باید به این موارد فکر کنند تا بهترین ترکیب عملکرد و هزینه را در ساختار hdi pcb 2+n+2 به دست آورند.

آرایش 2+N+2 Stack-Up

یک ساختار 2+n+2 معمولی از تعداد لایه‌های یکسانی در هر طرف استفاده می‌کند. این باعث می‌شود که برد قوی بماند و اطمینان حاصل شود که در همه جا یکسان کار می‌کند. لایه‌ها به گونه‌ای تنظیم شده‌اند که به عملکرد خوب برد کمک کنند.

1. لایه‌های بالا و پایین برای سیگنال‌ها و قطعات هستند.

2. صفحات زمین در کنار لایه‌های سیگنال قرار دارند تا به بازگشت سیگنال‌ها کمک کنند و تداخل را متوقف کنند.

3. صفحات برق در وسط، نزدیک به صفحات زمین قرار دارند تا ولتاژ را ثابت نگه دارند و اندوکتانس را کاهش دهند.

4. ساختار برای جلوگیری از خم شدن و حفظ ضخامت یکسان، یکنواخت نگه داشته می‌شود.

توجه: یکنواخت نگه داشتن ساختار مهم است. این استرس را متوقف می‌کند و به عملکرد خوب برد مدار چاپی کمک می‌کند.

مواد مورد استفاده در ساختار اهمیت زیادی دارند. مواد هسته و ساخت رایج عبارتند از FR-4، Rogers و پلی‌ایمید. اینها به این دلیل انتخاب می‌شوند که انرژی کمی را از دست می‌دهند و گرما را به خوبی تحمل می‌کنند. مواد پیشرفته مانند MEGTRON 6 یا Isola I-Tera MT40 برای لایه هسته hdi استفاده می‌شوند. لایه‌های ساخت ممکن است از Ajinomoto ABF یا Isola IS550H استفاده کنند. انتخاب به عواملی مانند ثابت دی‌الکتریک، میزان از دست رفتن انرژی، مقاومت در برابر حرارت و سازگاری با فناوری hdi بستگی دارد.

l لایه‌های هسته اغلب از FR-4، Rogers، MEGTRON 6 یا Isola I-Tera MT40 برای استحکام استفاده می‌کنند.

l لایه‌های ساخت می‌توانند از مس روکش شده با رزین (RCC)، پلی‌ایمید فلزی یا پلی‌ایمید ریخته‌گری استفاده کنند.

l لمینیت‌های PTFE و FR-4 نیز در طرح‌های ساختار hdi pcb استفاده می‌شوند.

Prepreg یک رزین چسبنده است که لایه‌های مسی و هسته‌ها را در کنار هم نگه می‌دارد. هسته باعث سفت شدن برد می‌شود و prepreg همه چیز را چسبیده و عایق نگه می‌دارد. استفاده از مواد prepreg و هسته در ساختار 2+n+2 باعث می‌شود که برد قوی بماند، امپدانس را کنترل کند و سیگنال‌ها را واضح نگه دارد.

طراحی ساختار به شما امکان می‌دهد اتصالات زیادی را جا دهید. میکروویاها برای اتصال لایه‌ها به یکدیگر در نزدیکی هم حفر می‌شوند. این باعث می‌شود که بردهای مدار چاپی کوچک باشند و واقعاً خوب کار کنند.

میکروویاها و لمیناسیون

فناوری میکروویا در ساختار 2+n+2 بسیار مهم است. میکروویاها سوراخ‌های ریزی هستند که با لیزر ساخته می‌شوند و لایه‌های مجاور را به هم متصل می‌کنند. انواع مختلفی از میکروویاها:

میکروویاهای انباشته شده در فضا صرفه‌جویی می‌کنند و به ساخت دستگاه‌های کوچک کمک می‌کنند، اما ساخت آنها دشوارتر است. میکروویاهای متناوب باعث می‌شوند که برد قوی‌تر شود و احتمال شکستگی آن کمتر شود، بنابراین برای بسیاری از موارد استفاده خوب هستند.

لمیناسیون متوالی روش ساخت ساختار 2+n+2 است. این به معنای ساخت گروه‌هایی از لایه‌ها، کار بر روی آنها یک به یک و سپس فشار دادن آنها به هم با گرما و فشار است. لمیناسیون متوالی به شما امکان می‌دهد ویاهای خاصی مانند میکروویاهای انباشته شده و متناوب را بسازید و اتصالات زیادی را جا دهید. همچنین به کنترل نحوه چسبیدن لایه‌ها به یکدیگر و نحوه ساخت میکروویاها کمک می‌کند که برای طرح‌های ساختار hdi pcb بسیار مهم است.

l لمیناسیون متوالی به شما امکان می‌دهد میکروویاهایی به کوچکی 0.1 میلی‌متر بسازید، که به جا دادن مسیرهای بیشتر و حفظ سیگنال‌های واضح کمک می‌کند.

l انجام مراحل لمیناسیون کمتر باعث صرفه‌جویی در هزینه، زمان و کاهش احتمال بروز مشکلات می‌شود.

l یکنواخت نگه داشتن ساختار از خم شدن و تحت فشار قرار گرفتن برد جلوگیری می‌کند.

میکروویاها در ساختار 2+n+2 به شما امکان می‌دهند قطعات را نزدیک‌تر به هم قرار دهید و برد را کوچک‌تر کنید. ردیابی امپدانس کنترل شده و مواد کم‌افت سیگنال‌ها را حتی در سرعت‌های بالا قوی نگه می‌دارند. سوراخ‌کاری لیزری می‌تواند میکروویاهایی به کوچکی 50μm ایجاد کند، که در نقاط شلوغ کمک می‌کند. قرار دادن میکروویاهای کور در نزدیکی قطعات سریع، مسیرهای سیگنال را کوتاه‌تر می‌کند و اثرات ناخواسته را کاهش می‌دهد.

ساختار 2+n+2، با روش‌های میکروویا و لمیناسیون خاص خود، به طراحان اجازه می‌دهد بردهای مدار چاپی کوچک، قوی و با عملکرد بالا بسازند. این برای فناوری hdi مدرن مورد نیاز است و برای بسیاری از موارد استفاده مختلف کار می‌کند.

مزایا و کاربردهای 2+N+2 Stackup

مزایای ساختار HDI PCB

ساختار 2+n+2 دارای نکات خوبی برای الکترونیک امروزی است. این تنظیمات به کوچک‌تر شدن دستگاه‌ها کمک می‌کند و به اتصالات بیشتری اجازه می‌دهد در یک فضای کوچک جا شوند. همچنین سیگنال‌ها را قوی و واضح نگه می‌دارد. میکروویاها و ترفندهای ویژه via-in-pad به طراحان اجازه می‌دهند مسیرهای بیشتری را بدون استفاده از فضای زیادی اضافه کنند. این برای ابزارهای سریع و کوچک مهم است. جدول زیر مزایای اصلی را نشان می‌دهد:

طرح‌های ساختار HDI PCB به ساخت محصولات کوچک‌تر، قوی‌تر و ارزان‌تر برای الکترونیک سریع کمک می‌کنند.

موارد استفاده 2+N+2 Stackup

ساختار 2+n+2 در بسیاری از زمینه‌ها که به اتصالات زیاد و داده‌های سریع نیاز دارند، استفاده می‌شود. برخی از موارد استفاده رایج عبارتند از:

l تجهیزات بی‌سیم برای صحبت کردن و ارسال داده

l