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China PCB-Hersteller

Was sind mehrschichtige Leiterplatten mit hoher Dichte? Funktionen und Vorteile

Views: 727 Autor: Site-Editor Veröffentlichungszeit: 2023-05-29 Herkunft: Site

Die Entwicklung integrierter und funktionsfähiger Mikroelektronik erfordert den Einsatz kleinteiliger Komponenten. Eine Möglichkeit, dieses Ziel zu erreichen, ist die Herstellung einer mehrschichtigen Leiterplatte (MPB). Das Produkt besteht aus 5 oder mehr dielektrischen Schichten. Beim Benutzen mehrschichtige Leiterplatte, die Abmessungen des endgültigen Geräts werden reduziert und die Designkomplexität nimmt erheblich zu.

Materialien für die Herstellung von Multilayer-Leiterplatten mit hoher Dichte

Mehrschichtige Leiterplatten bestehen aus FR4, FR4 High Tg, FR5, Polyimid, Glasfaser, Aluminiumoxidkeramik, Rogers/Taconic/Arlon-Mikrowellenlaminaten und anderen Verbundwerkstoffen. Die Stellen werden mit Tauchgold, Zinn oder Silber abgedeckt, es kommt bleifreie oder Heißverzinnungstechnik zum Einsatz.

Merkmale von mehrschichtigen Leiterplatten mit hoher Dichte

Bild von gedruckten Mehrschichtplatten. Bei der Herstellung von MPP werden mehrere dielektrische Platten verwendet. Designmerkmale hängen von der Art des Produkts ab. Flexible Platinen bestehen beispielsweise aus Polyimid. Es verleiht dem Träger die nötige Plastizität und Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Beanspruchung. Es gibt verschiedene Methoden zum Zusammenbau von Mehrschichtplatinen:

Paarpressen:

Das Verfahren basiert auf der Technologie der Metallisierung von Löchern in doppelseitigen Leiterplatten. Es wird bei der Herstellung von Produkten mit mittlerer oder hoher Steifigkeit verwendet.

Offene Kontaktpads und hervorstehende Pins:

Der Hauptvorteil dieser Technologie besteht darin, dass es keine Einschränkungen hinsichtlich der maximalen Anzahl von Schichten gibt.

Mehrschichtige Erweiterung;

Diese Technik sorgt für eine hohe Packungsdichte. Zwischenschichtübergänge können an jeder Stelle des Dielektrikums vorgenommen werden, unabhängig von der Lage der Zwischenschichtverbindungen. Mit dieser Methode werden Geräte mit hoher Zuverlässigkeit hergestellt, beispielsweise Komponenten für Steuerungssysteme von Raumfahrzeugen.

Metallisierung von Durchgangslöchern:

Diese Technologie ermöglicht eine hohe Komponentendichte bei kürzeren Kommunikationsleitungen. Das fertige Produkt ist resistent gegen Umwelteinflüsse, weil. Alle Leiter befinden sich in einem monolithischen Dielektrikum.

Herstellung von mehrschichtigen Leiterplatten

Wir fertigen Platten bis zu 40 Lagen. Die Dicke der Produkte beträgt 0.2 bis 10 mm. Hochdichte Mehrschichtplatinen können mit verdeckten oder blinden Durchkontaktierungen hergestellt werden. Löcher können mit Kupfer, Compound oder Lötstopplack gefüllt werden. Es besteht die Möglichkeit der elektrischen Kontrolle, Kontrolle des Wellenwiderstandes.  

Möchten Sie den Preis für die Herstellung einer Mehrschichtplatine erfahren? Projektdateien senden. Wir werden uns mit Ihnen in Verbindung setzen, nachdem die Ingenieure Ihre Eingaben überprüft haben.

Mit mehrschichtigen Leiterplatten können Sie elektronische Komponenten mit maximaler Dichte auf den Außenseiten der Basis platzieren und elektrische Schaltkreise auf den Innenschichten mit Durchkontaktierungen verbergen. Die Anzahl der Schichten einer komplexen mehrschichtigen Leiterplatte kann bis zu 32 betragen. Neben starren Leiterplatten werden auch flexible MPPs auf Polymerbasis hergestellt.

Die Hauptvorteile von mehrschichtigen Leiterplatten

mehrschichtige Leiterplatten 

Komponenten und Leiterbahnen werden im Vergleich zu OPP und DPP so eng wie möglich platziert. Mehrschichtplatinen können die Größe komplexer elektronischer Geräte erheblich reduzieren.

Die Länge der Leiter, die die Komponenten verbinden, ist minimal – das erhöht die Geschwindigkeit der Datenverarbeitung und macht das Gerät effizienter und komfortabler in der Anwendung.

Aufgrund der speziellen Montagetechnik sind komplexe Multilayer-Leiterplatten langlebig und zuverlässig im Betrieb.

Nachteile von mehrschichtigen Leiterplatten mit hoher Dichte

Hoher Preis: Die Entwicklung der Technologie ermöglicht es jedoch, die Kosten zu senken und den Herstellungsprozess mehrschichtiger Leiterplatten zu beschleunigen.

Es ist erforderlich, hochentwickelte Präzisionsfertigungsgeräte einzusetzen und hochqualifiziertes Personal zu beschäftigen. Es ist notwendig, die Qualität der Geräte regelmäßig zu überprüfen, um das Risiko fehlerhafter Produkte und die damit verbundenen finanziellen Verluste zu minimieren.

Langwieriger Herstellungsprozess und die Notwendigkeit einer sorgfältigen Prüfung der fertigen MPPs. Qualitätskontrolle erfordert ausgebildete Fachkräfte.

Die Unfähigkeit, mehrschichtige Leiterplatten zu reparieren. Viele Teile einer Mehrschichtplatine sind ohne den Einsatz spezieller Geräte praktisch nicht zugänglich. MPP-Reparaturen werden von Profis durchgeführt.

Kostenreduktion

Einer der Hauptnachteile von MPP sind die hohen Herstellungskosten der Produkte. Eine komplexe mehrschichtige Leiterplatte kostet weniger, wenn:

· Vermeiden Sie unnötige Komplikationen des Projekts. Reduzieren Sie die Anzahl der Schichten und Leiter auf das erforderliche Minimum.

· Optimieren Sie die Anzahl der Löcher – versteckt, blind.

· Bevorzugen Sie eine Struktur mit inneren Kernen.

Verwenden Sie eine kombinierte Struktur nur dann, wenn darauf nicht verzichtet werden kann.

Die Miniaturisierung elektronischer Komponenten in Kombination mit der hochdichten Mehrschicht-Leiterplatte ermöglicht es, elektronische Geräte kleiner und leichter zu machen.

Unternehmen, die sich auf die Herstellung und den Vertrieb von Leiterplatten spezialisiert haben, lösen erfolgreich die Probleme, die mit der Stück-, Kleinserien- oder Massenproduktion von Leiterplatten mit typischen Eigenschaften verbunden sind.

 In einigen Fällen müssen Kunden jedoch eine Leiterplattenbaugruppe mit nicht standardmäßigen Parametern herstellen. Dies gilt für spezifische Leistungsmerkmale, die Anzahl und Konfiguration elektronischer Komponenten sowie besondere Anforderungen an das Grundmaterial.   

Nicht standardmäßige Leiterplatten

Leiterplatten werden in China als nicht standardmäßig eingestuft, wenn sie die folgenden Bedingungen erfüllen:

Sie zeichnen sich durch eine erhöhte Komplexität aufgrund der hohen Verbindungsdichte und kleineren Musterparametern im Vergleich zu typischen aus. Die Herstellung solcher Platten erfordert eine sorgfältigere Arbeit von Spezialisten sowie eine zusätzliche Überprüfung der Richtigkeit des Projekts und der Qualität der Ausführung in allen Phasen.

Eine Metallisierung des Kolbens ist vorgesehen. Platinen mit metallisiertem Ende sind für die Organisation von Prozessen gefragt, bei denen elektromagnetische Verträglichkeit, Signalintegrität und effiziente Kühlung wichtig sind.

Es sind metallisierte Halblöcher mit einem Durchmesser von 0.8 mm oder mehr vorgesehen, die als Anschlüsse für die weitere Montage einer Leiterplatte auf einer anderen Platine mittels SMT-Technologie dienen.

Die Basis besteht aus Aluminium oder einem anderen Metall. Solche Platinen zeichnen sich durch eine erhöhte Festigkeit aus und sorgen für die effizienteste Wärmeableitung von den Bauteilen.

Mikrowellen- und HF-Leiterplatten, hergestellt auf der Basis von Fluorkunststoff, der eine Dielektrizitätskonstante von weniger als 3 und den kleinsten dielektrischen Verlustfaktor aufweist. Solche Leiterplatten zeichnen sich durch eine erhöhte thermomechanische Stabilität aus.

Entwicklungsstadien moderner Leiterplatten

Die erste Phase ist vorbereitend. In diesem Stadium wird der Schaltplan der Leiterplatte in die CAD-Datenbank (Computer Aided Design) importiert; Diagramme aller Komponenten, deren Lage und Zweck der Schlussfolgerungen werden hinzugefügt. Außerdem werden die Anzahl der Leiterplattenlagen, der Lochdurchmesser, die Leiterplattengenauigkeitsklasse usw. bestimmt. 

 Der zweite Schritt in der Entwicklung von Leiterplatten ist das Design. Der Entwickler bestimmt die Abmessungen und Kontur der Platine, die maximal zulässige Höhe der Bauteile, die Lage der Löcher für Befestigungselemente. In diesem Stadium:

· Komponenten werden platziert

· Die Ablaufverfolgung wird durchgeführt

· Überprüfung auf Fehler

· Die mechanischen Eigenschaften der Platte werden berechnet.

In der dritten Phase der PCB-Entwicklung wird die Ausgabe-Designdokumentation erstellt. Das Dateiformat muss den Anforderungen des Leiterplattenherstellers entsprechen. 

In der Designdokumentation heißt es:

· Art des Dielektrikums, aus dem die Basis besteht;

· Lochdurchmesser;

· Via-Eigenschaften (offen/Lötmaske geschlossen/verzinnt);

· Anzahl und Art der Galvanikbereiche;

· Lötstopplacktyp, Farbe;

· Das Vorliegen/Fehlen einer Kennzeichnungspflicht;

· Das Prinzip der Konturbearbeitung (Ritzen / Fräsen).

Die Nuancen der Herstellung moderner Leiterplatten

Die Entwicklung von Leiterplatten erfolgt unter Berücksichtigung vieler Faktoren, darunter:

Mehrschichtige Leiterplatten mit hoher Dichte 

· Die Wahl des dielektrischen Grundmaterials hängt von der Art und den Betriebsbedingungen der Platine ab. Es kann sich um Glasfaser, Laminate, Keramik, Aluminium und flexible Polymere handeln.

· Anzahl der Metallisierungsschichten: Komplexe Leiterplattenbaugruppen verfügen über zusätzliche Innenschichten.

· Elektrische Verbindungen: Um elektrisch leitende Leiterbahnen auf der Platinenoberfläche zu erhalten, wird überschüssiges Kupfer der metallisierten Beschichtung entfernt.

· Übergangslöcher: Verbinden Sie die metallisierten Schichten zweischichtiger und mehrschichtiger Leiterplatten. Löcher können durchgehend, taub oder verborgen sein. Zur Verbindung der Außenschicht mit der Innenschicht können Nadellöcher verwendet werden.

· Lötmaske: Eine Schutzschicht, die verhindert, dass sich das Lot ausbreitet.

Mikrowellen- und HF-Leiterplatten auf Keramikbasis, die aus einem Material auf Basis von Kohlenwasserstoffkeramik besteht. Eine solche Basis vereint die Hauptvorteile von Fluorkunststoff- und Keramikmaterialien – sie weist eine hohe Steifigkeit auf und behält stabile elektrische und mechanische Parameter in einem weiten Temperaturbereich bei.

Mehrschichtige Leiterplatten zur Herstellung von Planartransformatoren. In solchen Fällen wird PP anstelle der Drahtwicklung und Rahmenmontage verwendet.

Verkauf von Leiterplatten im Sonderdesign

Das Design jeder Platine mit nicht standardmäßigen Parametern erfordert besondere Aufmerksamkeit und die Suche nach optimalen Lösungen, einschließlich der Berücksichtigung der Verfügbarkeit bestimmter Materialien und Komponenten sowie der technologischen Ausstattung des Herstellers.

Die Gesamtkosten für die Herstellung und den Verkauf von Leiterplatten werden unter Berücksichtigung von Folgendem berechnet:

· Komplexität von Design und Ausführung

· Die Materialkosten

· Das Volumen der bestellten Leiterplattencharge

Die Einführung moderner Technologien und fortschrittlicher Produktionsanlagen ermöglicht die Produktion von Victory PCB Mehrschichtige Leiterplatten mit hoher Dichte jeglicher Komplexität.

Für die Entwicklung von Software werden automatisierte Programme eingesetzt, deren Einsatz es ermöglicht, ein Projekt zu erstellen, bei dem alle Regeln und Einschränkungen strikt eingehalten werden. Die fertigen Produkte werden einer visuellen Qualitätskontrolle und einer elektrischen Kontrolle mit High-Tech-Geräten unterzogen.

Über den Autor

Ich bin seit 2015 als Leiter für Technik und Vertrieb bei Victorypcb tätig. In den letzten Jahren war ich für alle Messen im Ausland verantwortlich, beispielsweise in den USA (IPC Apex Expo), Europa (Munich Electronica) und Japan (Nepcon) usw. Unsere Fabrik wurde 2005 gegründet 1521, jetzt haben wir XNUMX Kunden auf der ganzen Welt und genießen bei ihnen einen sehr guten Ruf.

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