2025-07-18
ในการแข่งขันเพื่อสร้างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เล็กลง เร็วขึ้น และมีประสิทธิภาพมากขึ้น ตั้งแต่เราเตอร์ 5G ไปจนถึงอุปกรณ์สวมใส่ทางการแพทย์และยานยนต์ไฟฟ้า แผงวงจรพิมพ์ (PCB) แบบหลายชั้นและ High-Density Interconnect (HDI) ได้กลายเป็นสิ่งจำเป็น บอร์ดขั้นสูงเหล่านี้บรรจุฟังก์ชันการทำงานได้มากขึ้นในพื้นที่ที่จำกัดมากขึ้น แต่ความซับซ้อนของมันต้องการความเชี่ยวชาญในการผลิตเฉพาะทาง ผู้ผลิตมืออาชีพเช่น LT CIRCUIT ใช้เทคโนโลยีล้ำสมัย กระบวนการที่เข้มงวด และอุปกรณ์ที่มีความแม่นยำเพื่อส่งมอบ PCB ที่เชื่อถือได้และมีประสิทธิภาพสูง นี่คือวิธีที่พวกเขาเชี่ยวชาญศิลปะในการผลิตส่วนประกอบที่สำคัญเหล่านี้
ประเด็นสำคัญ
1.PCB แบบหลายชั้น (3+ เลเยอร์) และบอร์ด HDI ใช้การออกแบบขั้นสูง (ไมโครเวีย, การเจาะด้วยเลเซอร์) เพื่อเพิ่มความหนาแน่นและประสิทธิภาพ
2.การผลิตที่มีความแม่นยำ ตั้งแต่การเลือกวัสดุไปจนถึงการเจาะด้วยเลเซอร์ ช่วยให้มั่นใจได้ว่าบอร์ดเหล่านี้เป็นไปตามความคลาดเคลื่อนที่เข้มงวดสำหรับอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การบินและอวกาศและการดูแลสุขภาพ
3.เทคโนโลยี HDI ช่วยลดขนาดลง 40% ในขณะที่เพิ่มความหนาแน่นของส่วนประกอบมากกว่า 400% เมื่อเทียบกับ PCB มาตรฐาน
4.การทดสอบอย่างเข้มงวด (AOI, X-ray, thermal cycling) รับประกันความน่าเชื่อถือในสภาวะที่รุนแรง
PCB แบบหลายชั้นเทียบกับ HDI: อะไรที่ทำให้แตกต่าง?
ก่อนที่จะเจาะลึกถึงการผลิต สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจว่าบอร์ดเหล่านี้แตกต่างกันอย่างไร ทั้งสองช่วยให้เกิดการย่อขนาดได้ แต่การออกแบบและการใช้งานแตกต่างกันไป:
| คุณสมบัติ | PCB HDI | PCB แบบหลายชั้นมาตรฐาน |
|---|---|---|
| จำนวนชั้น | น้อยกว่า (เช่น 6 เลเยอร์แทนที่ 8) | 3–40 เลเยอร์ (มากขึ้นสำหรับการออกแบบที่ซับซ้อน) |
| เทคโนโลยี Via | Microvias (20–50μm), เจาะด้วยเลเซอร์ | Through-hole vias (50+μm), เจาะด้วยเครื่องจักร |
| ความหนาแน่นของส่วนประกอบ | สูงกว่า 400% (ชิ้นส่วนต่อหน่วยพื้นที่) | ต่ำกว่า จำกัดด้วยขนาด via |
| ความสมบูรณ์ของสัญญาณ | เหนือกว่า (ลด EMI, ความเร็วสูงขึ้น) | ดี แต่จำกัดด้วยระยะห่างระหว่างชั้น |
| การใช้งานทั่วไป | สมาร์ทโฟน, อุปกรณ์สวมใส่, โมดูล 5G | ตัวควบคุมอุตสาหกรรม, แหล่งจ่ายไฟ |
กระบวนการผลิต: จากการออกแบบสู่การส่งมอบ
ผู้ผลิตมืออาชีพปฏิบัติตามเวิร์กโฟลว์ที่เข้มงวดและขับเคลื่อนด้วยเทคโนโลยีเพื่อให้มั่นใจในคุณภาพ นี่คือวิธีที่ LT CIRCUIT และเพื่อนร่วมงานเปลี่ยนการออกแบบให้เป็น PCB ที่เชื่อถือได้:
1. การออกแบบและวิศวกรรม: รากฐานของคุณภาพ
บอร์ดทุกบอร์ดเริ่มต้นด้วยการออกแบบที่แม่นยำ โดยมีมาตรฐานอุตสาหกรรมเป็นแนวทาง (IPC-2226, IPC/JPCA-2315) วิศวกรเน้นที่:
ก. Layer Stack-Up: การออกแบบแบบสมมาตร (เช่น 1+N+1 สำหรับ HDI) ป้องกันการบิดงอในระหว่างการเคลือบ เครื่องบินพลังงาน/กราวด์เฉพาะช่วยลดสัญญาณรบกวนและปรับปรุงความสมบูรณ์ของสัญญาณ
ข. การวางแผน Via: บอร์ด HDI ใช้ blind (พื้นผิวถึงชั้นใน) และ buried (ชั้นในถึงชั้นใน) vias รวมถึง microvias เพื่อหลีกเลี่ยงความแออัด การเจาะด้วยเลเซอร์ให้ความแม่นยำ 20μm ซึ่งเล็กกว่าเส้นผมของมนุษย์
ค. การจับคู่วัสดุ: ค่าคงที่ไดอิเล็กทริก (Dk) และแทนเจนต์การสูญเสีย (Df) ถูกปรับให้เหมาะกับการใช้งาน สำหรับ 5G วัสดุที่มีการสูญเสียน้อย เช่น Isola I-Tera MT40 (Df <0.0025) ลดการเสื่อมสภาพของสัญญาณ
2. การเลือกวัสดุ: ประสิทธิภาพตรงตามวัตถุประสงค์
วัสดุที่เหมาะสมช่วยให้มั่นใจได้ว่าบอร์ดจะรอดพ้นจากสภาวะที่รุนแรง (ความร้อน การสั่นสะเทือน ความชื้น) ผู้ผลิตจัดหมวดหมู่วัสดุตามความเร็วและการสูญเสีย:
| หมวดหมู่ของวัสดุ | คุณสมบัติหลัก | เหมาะสำหรับ | ตัวอย่างวัสดุ |
|---|---|---|---|
| มาตรฐาน (ความเร็วต่ำ) | ความผันแปร Dk สูงกว่า การสูญเสียปานกลาง | อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พื้นฐาน (เช่น เครื่องคิดเลข) | FR-4 (Isola 370HR) |
| ความเร็วปานกลาง/การสูญเสียน้อย | Dk ที่เสถียร การสูญเสียน้อยกว่ามาตรฐานครึ่งหนึ่ง | อุปกรณ์สูงสุด 10GHz (เช่น เราเตอร์) | Nelco N7000-2 HT |
| ความเร็วสูง/การสูญเสียน้อยมาก | Dk แบน การสูญเสียน้อยที่สุด | 5G, เรดาร์ และความถี่สูง (20GHz+) | Isola I-Speed, Tachyon 100G |
3. การเคลือบและการเจาะ: การสร้างโครงสร้าง
การเคลือบจะเชื่อมชั้น (ทองแดง, prepreg, แกน) โดยใช้ความร้อน (180–200°C) และแรงดันที่ควบคุม LT CIRCUIT ทำการจัดตำแหน่ง ±25μm ซึ่งมีความสำคัญสำหรับบอร์ด 20 ชั้น
การเจาะคือที่ที่ PCB HDI และ PCB แบบหลายชั้นแตกต่างกัน:
ก. PCB แบบหลายชั้น: สว่านกล (250,000 RPM) สร้างรูทะลุขนาดเล็กถึง 50μm
ข. PCB HDI: สว่านเลเซอร์ (CO2 สำหรับ 30–40μm, UV สำหรับ 20μm) เจาะรู 1,000 รู/วินาที ทำให้เกิด microvias ที่ช่วยเพิ่มความหนาแน่นของการกำหนดเส้นทาง 2–4 เท่า
4. เทคโนโลยี Via: การเชื่อมต่อเลเยอร์อย่างน่าเชื่อถือ
Vias เป็น “สะพาน” ระหว่างเลเยอร์ และคุณภาพของมันส่งผลกระทบโดยตรงต่อประสิทธิภาพ:
ก. Via Filling: การชุบด้วยไฟฟ้าเติมรูด้วยทองแดง (ความหนา 15–20μm) ทำให้มั่นใจได้ถึงการนำไฟฟ้าและป้องกันการสูญเสียสัญญาณ
ข. อัตราส่วน Aspect: HDI vias ใช้อัตราส่วน 6:1 (เทียบกับ 12:1 สำหรับมาตรฐาน) ลดความเครียดและปรับปรุงความน่าเชื่อถือในวงจรความร้อน
ค. การลด EMI: การวาง via เชิงกลยุทธ์ช่วยลดการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า 25–40 dB ซึ่งมีความสำคัญสำหรับอุปกรณ์ทางการแพทย์และระบบการบินและอวกาศ
5. การควบคุมคุณภาพ: ไม่เปิดช่องว่างสำหรับข้อผิดพลาด
ไม่มีบอร์ดใดถูกจัดส่งโดยไม่ผ่านการทดสอบอย่างเข้มงวด:
ก. การตรวจสอบด้วยแสงอัตโนมัติ (AOI): กล้องและ AI ตรวจจับข้อบกพร่องบนพื้นผิว 99.5% (ส่วนประกอบที่ไม่ตรงแนว, สะพานบัดกรี) เร็วกว่าการตรวจสอบด้วยตนเอง
ข. การตรวจสอบด้วย X-Ray: เปิดเผยข้อบกพร่องที่ซ่อนอยู่ (ช่องว่างในข้อต่อบัดกรี BGA) ในบอร์ดแบบหลายชั้นและ HDI
ค. การทดสอบความร้อนและกลไก: บอร์ดทนต่อวงจรความร้อน -40°C ถึง 125°C และการทดสอบการสั่นสะเทือน 10G เพื่อจำลองการใช้งานจริง
ง. การทดสอบทางไฟฟ้า: โพรบแบบบินได้ตรวจสอบความต่อเนื่อง อิมพีแดนซ์ (ความคลาดเคลื่อน ±5%) และความต้านทานฉนวนเพื่อตรวจจับไฟฟ้าลัดวงจรหรือเปิด
ทำไมต้องเลือกผู้ผลิตมืออาชีพ?
ความซับซ้อนของ PCB แบบหลายชั้นและ HDI ต้องการความเชี่ยวชาญ กระบวนการของ LT CIRCUIT ให้:
ก. ผลผลิตที่สูงขึ้น: 95% ของบอร์ดผ่านการตรวจสอบครั้งแรก (เทียบกับ 70% สำหรับผู้ผลิตที่ไม่เชี่ยวชาญ)
ข. การเปลี่ยนแปลงที่เร็วขึ้น: การเจาะด้วยเลเซอร์และเวิร์กโฟลว์อัตโนมัติช่วยลดเวลาในการผลิตลง 30%
ค. การปฏิบัติตาม: การปฏิบัติตาม IPC-A-600 (Class 3 สำหรับความน่าเชื่อถือสูง) และ ISO 13485 (ทางการแพทย์) ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความเข้ากันได้กับอุตสาหกรรมที่เข้มงวด
คำถามที่พบบ่อย
ถาม: ฉันควรเลือก HDI เมื่อใดเมื่อเทียบกับ PCB แบบหลายชั้นมาตรฐาน
ตอบ: HDI เหมาะสำหรับอุปกรณ์ขนาดเล็กที่มีประสิทธิภาพสูง (สมาร์ทโฟน อุปกรณ์สวมใส่) ซึ่งพื้นที่เป็นสิ่งสำคัญ ช่วยลดขนาดลง 40% ในขณะที่เพิ่มความหนาแน่นของส่วนประกอบ
ถาม: จำนวนชั้นสูงสุดสำหรับ PCB แบบหลายชั้นคืออะไร
ตอบ: ผู้ผลิตมืออาชีพเช่น LT CIRCUIT ผลิตได้ถึง 40 ชั้น เหมาะสำหรับระบบการบินและอวกาศและการป้องกันประเทศ
ถาม: Vias ส่งผลต่อความสมบูรณ์ของสัญญาณอย่างไร
ตอบ: Microvias และการวางตำแหน่งที่เหมาะสมช่วยลดการเหนี่ยวนำ ทำให้สัญญาณความเร็วสูง (10+ GHz) ไม่บุบสลาย ซึ่งเป็นกุญแจสำคัญสำหรับ 5G และเรดาร์
ในโลกที่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์มีขนาดเล็กลงและชาญฉลาดขึ้นทุกวัน PCB แบบหลายชั้นและ HDI เป็นกระดูกสันหลังของนวัตกรรม ด้วยการเป็นพันธมิตรกับผู้ผลิตที่เชี่ยวชาญด้านความแม่นยำ เทคโนโลยี และคุณภาพ คุณมั่นใจได้ว่าผลิตภัณฑ์ของคุณจะตอบสนองความต้องการของตลาดในวันพรุ่งนี้
ส่งข้อสอบของคุณตรงมาหาเรา
