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Introduction
Dans cet article, nous vous présentons la technologie SBU pour PCB, également appelée « construction séquentielle ». Cette approche innovante est essentielle pour répondre aux exigences croissantes de la conception électronique actuelle. Face à la complexité croissante de l'intégration, les structures de PCB doivent s'adapter. Nous vous expliquerons comment la technologie SBU répond efficacement à ces défis dans le domaine de la conception électronique. PCB HDI fabrication.
Qu'est-ce qu'une technologie PCB SBU ?
Dans la fabrication avancée de circuits imprimés, la technologie de construction séquentielle (SBU) est essentielle à la création de circuits imprimés HDI (High Density Interconnect). Ces circuits imprimés HDI sont conçus pour être plus compacts et denses, ce qui les rend parfaits pour les appareils électroniques modernes nécessitant des signaux haute fréquence et des composants à pas fin.
Le processus SBU implique la construction du Couche PCB Couche par couche. Tout commence par une couche centrale cuivrée. Ensuite, des couches diélectriques supplémentaires sont ajoutées, percées pour les vias, et une autre étape de placage suit. Ce cycle peut être répété plusieurs fois, selon la complexité de la conception. Grâce à cette technique, des éléments tels que des microvias, des vias borgnes et des vias enterrés peuvent être intégrés, garantissant ainsi des connexions intercouches solides.
Technologie PCB SBU pour PCB HDI
Traces plus petites et plus fines
Les cartes HDI utilisent des pistes étroites et précises. Celles-ci permettent une plus grande densité de composants et un meilleur routage. Vous pouvez placer davantage de composants sur une surface de carte plus petite. Des pistes plus courtes réduisent également le retard du signal et améliorent les performances.
Microvias
Les microvias ne connectent que deux couches à la fois. Percés au laser, ils sont très compacts, ce qui les rend idéaux pour les configurations étroites. Ils offrent de meilleures options de routage sans occuper beaucoup d'espace. L'intégrité du signal est également améliorée grâce à un chemin de connexion court.
Aveugle Vias
Vias aveugles Reliez les couches externes aux couches internes. Elles ne traversent pas toute la carte. Cela permet de gagner de la place sur les couches internes. Votre routage reste propre et organisé, et cela libère également de la place pour d'autres composants.
Vias enterré
Vias enterrés Ils se trouvent uniquement entre les couches intérieures. Ils sont invisibles de l'extérieur. Cela libère de la surface sur les couches supérieure et inférieure. Vous pouvez utiliser cet espace pour des composants ou un routage supplémentaire.
Empilés ou décalés via
Dans les vias empilés, les microvias sont alignés verticalement. Dans les vias décalés, ils sont disposés par paliers. Les deux conceptions offrent un routage flexible et permettent de gagner de la place sur la carte. L'empilement est efficace dans les configurations denses. Le décalage favorise la répartition des contraintes thermiques et mécaniques.
Types de circuits imprimés HDI
- PCB 1 + n + 1 HDI – Le « 1 » indique une seule couche HDI de chaque côté du cœur. Une couche de microvias percée au laser est ajoutée en haut et en bas. Le placage et le laminage sont ensuite effectués. Cette conception convient aux BGA à nombre de broches modéré. C'est le format HDI le plus simple.
- PCB 2 + n + 2 HDI – Ici, vous construisez deux couches de microvias au-dessus et deux en dessous du noyau. Vous pouvez empiler ces microvias directement ou les échelonner pour réduire les coûts. Ce type correspond au type III. IPC-2226
- PCB 3 + n + 3 HDI – Vous disposez désormais de trois couches de microvias percées au laser sur chaque face extérieure. Cela offre une plus grande liberté de routage. Cependant, la fabrication devient plus complexe et plus coûteuse.
- PCB 4 + n + 4 HDI – Ce procédé consiste à empiler quatre couches de microvias au-dessus et en dessous. Il est destiné aux conceptions ultra-denses, comme les GPU ou les téléphones haut de gamme. Il permet d'obtenir des interconnexions très serrées, mais le processus est exigeant.
Avantages de la technologie PCB SBU
- Cycle de production plus rapide – SBU réduit les temps de fabrication. Vous empilez les couches étape par étape. Aucun perçage complet ne ralentit le processus. Votre processus est ainsi rapide et stable.
- Rentable pour le prototypage – Vous n'avez pas besoin de rééquiper entièrement votre production. SBU simplifie les changements. Pour les petites séries, cela permet de gagner du temps et de l'argent. C'est idéal pour tester les premières conceptions.
- Meilleure intégrité du signal – Des vias plus petits et des chemins courts réduisent la perte de signal. La diaphonie chute. La synchronisation reste précise. Les conceptions à haut débit en bénéficient particulièrement.
- Flexibilité dans la conception des calques – Vous choisissez où ajouter ou ignorer des calques. SBU vous permet une adaptation rapide, essentielle pour les mises en page compactes ou évolutives.
- Densités d'emballage élevées et optimisation de l'espace – Vous pouvez intégrer davantage de composants dans un espace réduit. Grâce aux microvias et aux petites pistes, vous réduisez la taille de la carte. Idéal pour les boîtiers exigus.
- Placement flexible des composants – SBU prend en charge les deux parties de manière égale. Vous placez les pièces là où elles conviennent le mieux. Cette liberté simplifie le routage.
- Chemins conducteurs plus courts et performances CEM améliorées – Les signaux permettent de parcourir des trajets plus courts, ce qui améliore la vitesse et réduit les émissions. Votre conception répond aux exigences EMC règles plus facilement.
- Décomposition simplifiée de la disposition des circuits imprimés – Avec moins de chevauchements, le routage est plus rapide. Vous séparez les signaux sans vias superflus, ce qui simplifie votre mise en page.
- Moins d'exigences en matière de couches de PCB – Il n'est pas toujours nécessaire de multiplier les couches. Les constructions SBU intelligentes permettent d'obtenir plus avec moins. Cela permet d'économiser du matériel et de réduire la complexité.
Production de cartes multicouches SBU 1+(4)b+1
Lors de la production d'un SBU 1+(4)b+1 panneau multicouche, qui nécessite deux étapes de pressage, chaque étape devant être contrôlée avec précision pour garantir performance et fiabilité. Le processus commence par la fabrication des couches internes, où le cuivre est gravé pour former les motifs du circuit. Ces couches sont ensuite pressées ensemble par chaleur et pression pour créer un noyau interne solide.
Une fois laminés, des vias enterrés sont percés entièrement à travers l'empilement interne. Ces vias sont ensuite métallisés, garantissant ainsi des connexions électriques correctes entre les couches internes. Si nécessaire, un bouchage des trous peut être réalisé à ce stade pour empêcher l'écoulement de la résine lors de la laminage ultérieur.
La phase suivante consiste à construire le cœur complet. Des couches diélectriques supplémentaires sont ajoutées, suivies d'un second cycle de pressage. Des vias borgnes et des trous traversants sont ensuite percés. Ceux-ci sont également plaqués pour maintenir une conductivité constante sur toute la carte.
Le reste du processus suit les étapes standard de production des circuits imprimés multicouches. L'inspection finale garantit que l'alignement du masque de soudure, la répartition du cuivre et la planéité de la surface respectent les tolérances requises. Pour la finition de surface, il est recommandé d'utiliser de l'étain chimique ou du nickel/or chimique. Ces options offrent une bonne soudabilité et améliorent la fiabilité à long terme, notamment pour les applications exigeantes ou à hautes performances.
Fanout BGA de la technologie PCB SBU
Le routage BGA est un élément essentiel de la technologie PCB SBU. Il implique le routage des connexions depuis les billes d'une puce BGA jusqu'aux pistes du PCB. Comme ces billes sont situées directement sous la puce, les méthodes de routage traditionnelles sont souvent insuffisantes. Des stratégies de conception précises sont nécessaires pour garantir des performances électriques élevées et une fiabilité à long terme.
La conception et l'espacement des pastilles sont essentiels. Chaque pastille doit être soigneusement alignée avec les bornes à billes de la puce. Il est important de laisser suffisamment d'espace entre les pastilles pour éviter les pontages et garantir des soudures impeccables. Un espacement insuffisant augmente le risque de courts-circuits et de connexions faibles.
Le choix des vias est également important. Les vias traversants sont courants et faciles à produire, mais ils occupent plus d'espace sur la carte. Pour les configurations haute densité, les vias borgnes et enterrés sont privilégiés. Les vias borgnes relient les couches externes aux couches internes sans traverser la carte entière. Les vias enterrés restent dissimulés dans les couches internes. Ces deux solutions contribuent à réduire l'encombrement sous le BGA.
Le routage des pistes requiert une attention particulière. Les pistes doivent éviter les croisements et rester régulièrement espacées. Pour les BGA denses, des pistes plus fines et des microvias sont souvent utilisés. L'intégrité du signal et de l'alimentation doit être préservée. Il est important de minimiser la diaphonie et les chutes de tension, en particulier dans les applications à haut débit. Enfin, tenez compte du flux thermique. Une bonne disposition des pistes permet de gérer l'accumulation thermique et d'améliorer la stabilité globale du système.
Assurance qualité de la technologie PCB de la SBU
L'assurance qualité des technologies PCB de SBU met l'accent sur la précision et la fiabilité. Chaque étape de production est rigoureusement contrôlée afin d'éviter tout défaut.
L'épaisseur du cuivre des vias enterrés doit être supérieure à 15 microns. Après pressage, l'épaisseur et la répartition des couches sont contrôlées pour garantir leur uniformité. Les vias borgnes nécessitent un alignement précis avec les couches internes. Même de légers défauts d'alignement peuvent entraîner des défaillances.
La profondeur des vias borgnes est vérifiée, généralement autour de 15 microns. Leur couche de cuivre doit dépasser 20 microns pour garantir des connexions solides. Ces contrôles contribuent à préserver la solidité de la carte, l'intégrité du signal et les performances à long terme.
Foire aux questions (FAQ)
Quelle est la différence entre un substrat PCB et un stratifié ?
Le substrat est le matériau de base du PCB, généralement FR4 or céramiqueIl confère résistance et structure à la carte. Le laminé est une couche de résine et de feuille de cuivre ajoutée par-dessus. Il forme les circuits imprimés et gère les circuits électriques. En résumé, le substrat soutient physiquement la carte, tandis que le laminé assure son fonctionnement électrique. Ces deux éléments sont essentiels à la fiabilité d'un circuit imprimé.
Quelle est la différence entre un PCB et un substrat de boîtier ?
Un substrat PCB est utilisé dans les circuits imprimés. Il supporte les composants et gère le routage des signaux sur la carte. Un substrat de boîtier fait partie d'un boîtier de puce. Il relie la puce au reste du système. Ainsi, le substrat PCB prend en charge toutes les fonctions de la carte. Le substrat de boîtier relie une puce au monde extérieur. Ces deux éléments sont essentiels, mais leurs rôles sont différents.
Quels types de préimprégnés utilisez-vous dans la technologie PCB SBU ?
Chez PCBTok, nous utilisons des types de préimprégnés spécifiques pour la technologie PCB SBU afin d'améliorer le perçage et la fiabilité. Pour les fabrications standard, nous utilisons souvent les types 106 (environ 50 µm) et 1080 (environ 65 µm). Ils sont faciles à utiliser, fiables et largement disponibles. De plus, leur coût est inférieur à celui du film RCC, ce qui permet de maintenir l'efficacité du processus sans perte de qualité.
Conclusion
Nous avons maintenant expliqué ce qu'est la technologie PCB SBU et comment elle prend en charge la fabrication de circuits imprimés HDI. Nous avons abordé le processus de fabrication couche par couche, les principaux types de vias, les avantages en termes de gain de place, la distribution BGA et les contrôles qualité. Nous avons également comparé les substrats et les laminés, aidant ainsi les lecteurs à comprendre la structure des circuits imprimés haute densité fiables.
La technologie PCB SBU a révolutionné la fabrication des circuits imprimés HDI, rendant les conceptions plus compactes, plus rapides et plus fiables. Chez PCBTok, nous sommes spécialisés dans la fabrication de circuits imprimés HDI de haute qualité en utilisant des processus SBU avancésSi vous avez besoin d'une assistance d'expert ou si vous avez des questions sur la conception de votre PCB, n'hésitez pas à nous contacter.
