Wat betekent “stapelingsniveau” in printplaten?

Bij de productie van PCB’s (Printed Circuit Board) verwijst “stack-up niveau” meestal naar het aantal microvia lagen dat gevormd wordt door laserboringen in HDI-borden. Hoe hoger het stapelingsniveau, hoe complexer de interconnectiestructuur met hoge dichtheid in de printplaat.

Laserboringen worden voornamelijk gebruikt om microvia’s te maken in HDI-kaarten (Highdensity Interconnect). Na het boren ondergaan deze microvia’s metallisatieprocessen zoals galvaniseren, waardoor betrouwbare verbindingen tussen verschillende geleidende lagen mogelijk worden. Het verhogen van het aantal stapelingsniveaus van microvia’s verbetert de printrouteringsdichtheid en elektrische prestaties aanzienlijk, terwijl ruimte wordt bespaard om te voldoen aan de miniaturisatie- en hoge integratievereisten van moderne elektronische producten.

Blind vias en buried vias zijn eigenlijk gemetalliseerde gaten die gevormd worden na het laserboren en de daaropvolgende metallisatie, waardoor elektrische verbindingen tussen verschillende lagen mogelijk worden.

Destapelingsniveauvan een PCB weerspiegelt de complexiteit van de interconnectiestructuur met hoge dichtheid en is een belangrijke indicator voor HDI-technologie. Redelijke selectie vanlagenenstapelniveausis de sleutel tot het bereiken van hoge prestaties en kosteneffectiviteit in elektronische producten.

Enkele opstapeling (1ste niveau)

Een single stack-up bord betekent dat er slechts één laag lasergeboorde microvia’s is, d.w.z. gemetalliseerde microvia’s bestaan alleen tussen twee aangrenzende lagen. Dit is het eenvoudigste proces, met de laagste productiemoeilijkheden en -kosten. De bedradingsdichtheid is echter beperkt, waardoor het moeilijk is om te voldoen aan de behoeften van snelle, hoogfrequente of sterk geïntegreerde producten.

Dubbele stapelmodule (2e niveau)

Een dubbel gestapelde printplaat heeft twee lagen met lasergeboorde microvia’s die verschillende geleidende lagen met elkaar kunnen verbinden. De structuren omvatten zowel gestapelde als verspringende (stapsgewijze) ontwerpen. Double stack-up ondersteunt een hogere bedradingsdichtheid en complexere circuitontwerpen, maar het proces is ingewikkelder en duurder dan single stack-up. Bij het ontwerp moet rekening worden gehouden met signaalintegriteit, elektromagnetische compatibiliteit en thermisch beheer.

Drievoudige stapeling en hoger (3e niveau en hoger)

Drievoudige stapeling en hoger betekent drie of meer lagen met lasergeboorde microvia’s, wat nog complexere verbindingen tussen de lagen mogelijk maakt. Deze PCB’s hebben een hoge bedradingsdichtheid en integratie en zijn geschikt voor servers, geavanceerde communicatieapparatuur, ruimtevaart en andere hoogwaardige elektronica. Het fabricageproces is uiterst complex, met hoge moeilijkheidsgraad en kosten, en er moet veel aandacht worden besteed aan signaalintegriteit en elektromagnetische compatibiliteit.

Verschil tussen “lagen” en “stapelniveaus”.

• Laag:Verwijst naar het aantal geleidende lagen in een PCB, zoals printplaten met 2 lagen, 4 lagen of 6 lagen. Meer lagen zorgen voor een sterkere functionaliteit en betere prestaties.
• Stack-up niveau:Verwijst naar het aantal microvia stack-up niveaus gecreëerd door laserboringen in HDI-borden. Hogere stapelniveaus betekenen complexere interconnectiestructuren.
• Beide factoren hebben samen invloed op de elektrische prestaties, integratie en productiekosten van een PCB. Over het algemeen geldt: hoe hoger het aantal lagen en stapelniveaus, hoe beter de PCB-prestaties, maar ook hoe hoger de kosten. Daarom vereist het PCB-ontwerp een redelijke balans en optimalisatie tussen prestaties en kosten op basis van praktische toepassingsbehoeften.