هندسة مخصصة لتكديسات PCB متعددة الطبقات

خدمات هندسية متقدمة

تصميم وتصنيع مخصص لـ PCB Stack-Up

أساس كل لوحة موثوقة عالية السرعة أو RF أو ذات عدد طبقات مرتفع هو Stack-Up تم تصميمه من أجل سلامة الإشارة وتدفق الراتنج والاستقرار الحراري وقابلية التصنيع. توفر APTPCB دعمًا متكاملًا لتصميم Stack-Up بدءًا من لوحات FR-4 القياسية متعددة الطبقات وصولًا إلى اللوحات الخلفية الهجينة PTFE وHDI بالتصفيح المتسلسل وانتقالات Rigid-Flex ولوحات القدرة ذات النحاس الثقيل.

4 إلى 64
عدد الطبقات
Polar Si9000
نمذجة المعاوقة
هجين
خبرة المواد

عرض سعر فوري

Polar Si9000محاكاة SI
حتى 64 طبقةجاهز للوحات الخلفية
تكديسات هجينةRF + رقمي
تصفيح متسلسلالفتحات الدقيقة HDI
متحقق عبر TDRالتحكم في المعاوقة
تدفق الراتنجضغط محسوب
من 4 إلى 64 طبقةنطاق كامل
HDI لأي طبقةبنية متقدمة
Polar Si9000محاكاة SI
حتى 64 طبقةجاهز للوحات الخلفية
تكديسات هجينةRF + رقمي
تصفيح متسلسلالفتحات الدقيقة HDI
متحقق عبر TDRالتحكم في المعاوقة
تدفق الراتنجضغط محسوب
من 4 إلى 64 طبقةنطاق كامل
HDI لأي طبقةبنية متقدمة

الأساس الهندسي

تصميم وتصنيع مخصص لـ PCB Stack-Up لفرق الهندسة حول العالم

بصفتها واحدة من الشركات الرائدة في تصنيع لوحات PCB متعددة الطبقات، تقدم APTPCB خدمات متقدمة في تصميم وتصنيع PCB Stack-Up لفرق الهندسة في أمريكا الشمالية وأوروبا وآسيا والمحيط الهادئ. نحن ندرك أن اللوحة المطبوعة لم تعد مجرد حامل ميكانيكي، بل أصبحت عنصرًا حرجًا في أنظمة RF والأنظمة الرقمية عالية السرعة. سواء كنت تصمم جهازًا قابلًا للارتداء مدمجًا يستخدم HDI Any-Layer Microvias أو تنفذ لوحة خلفية للخوادم من 64 طبقة على مواد Ultra-Low-Loss، فإن نجاح التصميم يعتمد على التكديس الفيزيائي الفعلي، ولذلك يراجع فريق CAM لدينا كل تكوين طبقات من حيث التحكم في المعاوقة والإدارة الحرارية وقابلية التصنيع قبل بدء الإنتاج.

يمتلك مصنعنا وصفات ضغط وملفات تصفيح معتمدة لكل عائلة رئيسية من ركائز PCB. نحن ندعم جميع الصفائح التجارية الرئيسية في السوق وفقًا لـ BOM الخاصة بك، بدءًا من FR-4 القياسي ودرجات High-Tg مرورًا بمواد السرعة العالية Ultra-Low-Loss، والصفائح RF المملوءة بـ PTFE أو السيراميك، وأفلام البولي إيميد المرنة، ووصولًا إلى ركائز Metal-Core الحرارية. إذا كان تصميمك يحدد مادة بعينها من أي مورّد عالمي، فيمكننا توفيرها ومواءمتها مع ملفات الضغط الخاصة بنا. ولتحسين التكلفة، نحن متخصصون في التكديسات الهجينة للمواد، حيث ندمج الصفائح عالية التردد المكلفة على الطبقات الخارجية الحرجة مع أنوية FR-4 هيكلية أقل تكلفة في الداخل. هذا العمل الهندسي المبكر يمنع إعادة التصنيع المكلفة ويضمن أن تؤدي اللوحة كما تمت محاكاتها تمامًا.

مهندس CAM يراجع مخططًا تفصيليًا لمقطع Stack-Up

معماريات التكديس

جميع أنواع PCB Stack-Up التي نقوم بتصنيعها

من FR-4 متعدد الطبقات القياسي إلى تركيبات Rigid-Flex المعقدة بأسلوب Bookbinder، يحتفظ مصنعنا بوصفات ضغط معتمدة لكل بنية Stack-Up رئيسية.

نوع Stack-Upنطاق الطبقاتطريقة البناءالمواد الرئيسيةأهم التطبيقات
FR-4 متعدد الطبقات القياسي4 - 16 Lدورة ضغط تصفيح واحدة مع فتحات عبرية ميكانيكيةShengyi S1000-2، ITEQ IT-180A، Nan Ya NPG-170/180، Ventec VT-47، KB-6167Fأنظمة التحكم الصناعية، الإلكترونيات الاستهلاكية، ECU للسيارات، بوابات IoT
متعدد الطبقات عالي السرعة ومنخفض الفقد8 - 20 Lتصفيح واحد مع تسجيل دقيق، وPrepreg من نوع نسيج الزجاج المنتشر، ونحاس HVLPMegtron 4/6/7، Isola I-Tera MT40 / I-Speed، ITEQ IT-968/988G، Nelco N7000-2 HT، Shengyi S7439Gشبكات 10G/25G/100G، وPCIe Gen4/5/6، وDDR5، وHPC
لوحات خلفية ذات عدد طبقات مرتفع20 - 64 Lدورات ضغط متعددة، وثقب بنسبة Aspect Ratio عالية جدًا، وBack-Drilling لإزالة Via StubsMegtron 6/7، Tachyon 100G، Isola I-Speed، وPrepreg من فئة Ultra-Low-LossSwitch Fabrics لمراكز البيانات، واللوحات الخلفية للاتصالات، واللوحات الأم للخوادم، والحوسبة الفائقة
HDI ‏(1+N+1 / 2+N+2 / Any-Layer)4 - 24 Lتصفيح متسلسل، وفتحات دقيقة عمياء ومدفونة بالليزر، وVIPPO ‏(Via-in-Pad Plated Over)، وفيلم ABF Build-Up لهياكل Any-Layerقلوب FR-4 القياسية مع طبقات Build-Up من RCC أو ABF، وPrepreg رقيق (1080، 106)الهواتف الذكية، والأجهزة القابلة للارتداء، ووحدات تحكم SSD، وتفريعات BGA الدقيقة، والأجهزة الطبية المدمجة
Flex PCB1 - 8 Lقلب من البولي إيميد مع بنية Adhesive أو Adhesiveless، وCoverlay بدلًا من Solder MaskDuPont Pyralux AP/LF/HT، Panasonic Felios R-F775، Shengyi SF305C، Taiflex، Doosan FCCLكابلات FPC، ووصلات المفصلات الديناميكية، وحساسات الأجهزة القابلة للارتداء، ووحدات الكاميرا
Rigid-Flex4 - 20 Lبنية Bookbinder أو Cross-Hatch، حيث تُربط أقسام FR-4 الصلبة بأقسام بولي إيميد مرنة باستخدام Prepreg من نوع No-Flow في مناطق الانتقالقلوب FR-4 + قلوب Flex من البولي إيميد + Prepreg من نوع No-Flow / Low-Flow (مثل Isola 185HR NF وPanasonic R-F661T)وصلات الطيران والفضاء، والأفيونكس العسكرية، والإلكترونيات القابلة للطي، والأذرع الروبوتية، والأجهزة الطبية القابلة للزرع
MCPCB بالألمنيوم1 - 4 Lقاعدة ألمنيوم (1.0 - 3.2 مم) مع طبقة عازلة حراريًا (1 - 10 W/mK) وطبقة دائرة نحاسيةBergquist HT-04503، سلسلة Ventec VT-4B، سلسلة Totking TK، Shengyi SA، Laird Tgreaseإضاءة LED عالية القدرة، ومصابيح السيارات الأمامية، ومحولات القدرة، وأنظمة قيادة المحركات
MCPCB بقاعدة نحاسية1 - 2 Lقاعدة نحاسية (1.0 - 3.0 مم) مع عازل رقيق، وبموصلية حرارية أعلى من الألمنيوم بمقدار 2 - 4 مراتقاعدة نحاس C1100 + عازل مملوء بالسيراميك، وDBC ‏(Direct Bond Copper) لأعلى أداءوحدات IGBT، ومضخمات RF عالية القدرة، وحوامل الثنائيات الليزرية، وإلكترونيات القدرة الخاصة بالمركبات الكهربائية
نحاس ثقيل2 - 10 Lنحاس من 3 oz إلى 20 oz على الطبقات الداخلية والخارجية، وPrepreg عالي المحتوى الراتنجي لمنع الفراغات، مع إمكانية مزج أوزان النحاس ضمن Stack-Up واحدPrepreg عالي الراتنج (106، 1080)، وركائز FR-4 High-Tg أو بولي إيميد، وأي صفائح وفق BOM العميلمحطات شحن المركبات الكهربائية، والعاكسات الشمسية، والمشغلات الصناعية، ومعدات اللحام، وأنظمة UPS، والمحولات المستوية
RF Hybrid ‏(PTFE + FR-4)4 - 12 Lبنية بعوازل مختلطة تربط الصفائح RF على طبقات الإشارة مع أنوية FR-4 الهيكلية، مع إدارة فرق CTE عبر Bondply منخفض التدفقRogers RO4350B، RO4835، RO3003، RT/duroid 5880، Taconic RF-35، TLY، Arlon AD255، DiClad، Isola Astra MT77رادارات السيارات 77 GHz، ومحطات 5G mmWave، ومرسلات الأقمار الصناعية، وهوائيات Phased-Array

جميع أنواع Stack-Up متاحة لكل من <a href="/ar/pcb/quick-turn-pcb">النماذج الأولية السريعة</a> والإنتاج الكمي. المواد المذكورة أعلاه أمثلة تمثيلية فقط، إذ تدعم APTPCB جميع الصفائح التجارية الرئيسية في السوق ويمكنها توفير أي مادة متاحة تجاريًا وفق BOM الخاصة بك. يزوّدك فريق CAM لدينا بمخطط تكديس كامل بصيغتي PDF وODB++ لاعتماده قبل التصنيع.

متعدد الطبقات الصلب

تكديسات FR-4 القياسية وعالية عدد الطبقات

تعتمد التكديسات متعددة الطبقات القياسية (4 - 16 طبقة) على دورة ضغط تصفيح واحدة مع ترتيب متماثل لطبقات Core وPrepreg. والمفتاح الأساسي لنجاح هذا النوع من التكديس هو التناظر على محور Z، أي موازنة وزن النحاس وسماكة العازل على جانبي مركز اللوحة لمنع الالتواء أثناء إعادة اللحام SMT. نحن نحدد مجموعات Core وPrepreg بما يوازن بين نسبة ملء النحاس وحجم الراتنج المتاح لضمان تصفيح خالٍ من الفراغات.

أما اللوحات الخلفية ذات العدد الكبير من الطبقات (20 - 64 طبقة) فتدفع كل معلمة تصنيع إلى حدودها القصوى: حفر عبري بنسبة Aspect Ratio شديدة الارتفاع، وتحكم صارم في CTE لمنع تشقق البرميل المطلي، وBack-Drilling لإزالة بقايا الفتحات على القنوات عالية السرعة، وحسابات دقيقة لتدفق الراتنج لعشرات صفائح Prepreg. وعادة ما تتطلب هذه اللوحات مواد Ultra-Low-Loss مثل Megtron 6/7 وTachyon 100G مع أقمشة Spread-Glass لتقليل الانحراف في الأزواج التفاضلية فوق 25 Gbps.

مقطع مجهري للوحة PCB عالية السرعة من 24 طبقة

بنية HDI

تكديسات HDI بالتصفيح المتسلسل

تعتمد تكديسات HDI على التصفيح المتسلسل لبناء البنية طبقةً بعد طبقة، بما يخلق وصلات باستخدام الفتحات الدقيقة العمياء والمدفونة ويمكّن من التوجيه فائق الكثافة.

1+N+1

HDI بطبقة بناء واحدة

تضيف دورة واحدة من التصفيح المتسلسل طبقة build-up على كل جانب من القلب. وتربط الفتحات الدقيقة العمياء المحفورة بالليزر هذه الطبقة بأول طبقة داخلية. هذه البنية هي الأكثر شيوعًا والأكثر اقتصادية في HDI، وتناسب الهواتف الذكية وIoT المدمج وتفريعات BGA ذات الكثافة المتوسطة. القطر النموذجي للفتحة: 75 - 100 ميكرومتر.

2+N+2

HDI بطبقتي Build-Up

دورتا ضغط متسلسل لكل جانب. ويمكن أن تكون الفتحات الدقيقة مكدسة (Via-on-Via) أو متزاحة (Offset). وتتطلب الفتحات الدقيقة المكدسة معالجة VIPPO بالتعبئة النحاسية. وتتعامل هذه البنية مع BGA بخطوة 0.4 مم، كما توفر قنوات توجيه إضافية للدوائر المتكاملة ذات عدد الأرجل الكبير. وتؤدي دورتا الضغط إلى مضاعفة التكلفة تقريبًا مقارنةً ببنية 1+N+1.

3+N+3

HDI بثلاث طبقات Build-Up

ثلاث طبقات build-up لكل جانب لتحقيق أعلى كثافة توجيه في بنية قائمة على Core. وتتيح العمل عند خطوة 0.3 مم أو أقل. وكل دورة ضغط إضافية تزيد التكلفة والمهلة الزمنية بشكل واضح، لكنها توفر كثافة وصلات لا تضاهى للمعالجات المتنقلة المتقدمة وركائز تغليف Chiplet.

ELIC

توصيل Any-Layer / Every-Layer

جميع الطبقات عبارة عن طبقات build-up، من دون Core تقليدي. ويمكن لكل طبقة أن تتصل بجميع الطبقات الأخرى عبر فتحات دقيقة مكدسة ومملوءة بالنحاس، باستخدام ABF ‏(Ajinomoto Build-up Film) أو RCC فائق الرقة. وهذه هي البنية الأكثر تقدمًا لـ HDI، وتُستخدم في أكثر ركائز حزم أشباه الموصلات كثافةً وفي لوحات SoC المحمولة من الجيل التالي.

Flex وRigid-Flex

بناء Stack-Up المرن وRigid-Flex

تستبدل تكديسات Flex PCB مادة FR-4 الزجاجية الإيبوكسية بفيلم البولي إيميد (PI، ‏Dk ≈ 3.2 - 3.5) كعازل أساسي. وتستخدم التراكيب المرنة أحادية الطبقة وثنائية الطبقة صفائح نحاس/بولي إيميد من نوع Adhesiveless للحصول على أقل سماكة ممكنة. أما Flex متعدد الطبقات (3 - 8 طبقات) فيربط عدة أنوية PI باستخدام أفلام لاصقة أو أكريلية. ويحل Coverlay محل Solder Mask للحفاظ على المرونة. ويتطلب التحكم في المعاوقة على اللوحات المرنة تعديل عرض المسار بما يتوافق مع Dk الأقل للبولي إيميد.

تجمع تكديسات Rigid-Flex بين أقسام FR-4 الصلبة متعددة الطبقات وأقسام البولي إيميد المرنة ضمن لوحة متكاملة واحدة. وتستخدم بنية من نوع "Bookbinder" أو "Looseleaf" حيث تمر الطبقات المرنة بشكل متصل عبر المناطق الصلبة، بينما تُضاف الطبقات الخاصة بالمناطق الصلبة فقط أعلى وأسفل تلك المناطق. وتمنع طبقات Prepreg من نوع No-Flow أو Low-Flow في مناطق الانتقال نزف الراتنج إلى المنطقة المرنة وتصلبها. كما نصمم مستويات أرضي مهدلة على الطبقات المرنة للحفاظ على معاوقة مضبوطة من دون التضحية بأداء نصف قطر الانحناء.

لوحة Rigid-Flex PCB توضح الانتقال بين FR-4 الصلب والبولي إيميد المرن

حراري وقدرة

تكديسات Metal-Core والنحاس الثقيل

تربط تكديسات MCPCB بالألمنيوم طبقة دائرة نحاسية بقاعدة ألمنيوم عبر طبقة عازلة موصلة حراريًا. وتتراوح الموصلية الحرارية القياسية بين 1 و3 W/mK لتطبيقات LED العامة، بينما تصل العوازل الممتازة المملوءة بالسيراميك إلى 5 - 10 W/mK لمضخمات RF عالية القدرة ووحدات IGBT. وتوفر MCPCB ذات القاعدة النحاسية أداءً حراريًا أعلى من الألمنيوم بمقدار 2 - 4 مرات، وتُستخدم في التطبيقات الحرارية الأكثر تطلبًا مثل الثنائيات الليزرية ومراحل القدرة في المركبات الكهربائية.

تحمل تكديسات النحاس الثقيل ‏(3 oz - 20 oz) تيارات عالية داخل لوحة متعددة الطبقات. ويتمثل التحدي التصنيعي الرئيسي في ملء الراتنج، إذ إن الطبقات النحاسية السميكة ذات التوجيه المتباعد تُنشئ قنوات محفورة عميقة يجب أن تُملأ بالكامل بالراتنج المنصهر أثناء التصفيح. نحن نحسب نسبة بقاء النحاس في كل طبقة ونختار Prepreg عالي المحتوى الراتنجي (مثل 106 و1080) لمنع الفراغات والانفصال الطبقي. كما ندعم الأوزان المختلطة للنحاس، مثل 2 oz على طبقات الإشارة و10 oz على طبقات القدرة، داخل Stack-Up واحد، مما يتيح دمج دوائر القدرة والتحكم على نفس اللوحة.

مقطع عرضي للوحة PCB نحاس ثقيل مع امتلاء كامل للفراغات بالراتنج

RF والعوازل المختلطة

تكديسات RF الهجينة: بنية PTFE + FR-4

تضع تكديسات RF الهجينة الصفائح عالية التردد من PTFE أو الصفائح المملوءة بالسيراميك (Rogers RO4350B وRO4835 وRO3003 وRT/duroid 5880 وTaconic RF-35 وTLY وArlon AD255 وIsola Astra MT77) على طبقات الإشارة RF، مع استخدام FR-4 اقتصادي في الطبقات الداخلية الهيكلية وطبقات القدرة والتحكم الرقمي. ويوفر هذا النهج أداء RF قريبًا من لوحة PTFE الكاملة لكن بجزء من التكلفة.

أما التحدي الهندسي الرئيسي فهو اختلاف CTE، إذ تتمدد مواد PTFE بمعدل مختلف عن FR-4 أثناء حرارة التصفيح وإعادة اللحام SMT. ونعالج ذلك عبر اختيار مواد Bondply منخفضة التدفق ومتوافقة، وتصميم بُنى متناظرة لتوازن الإجهاد الميكانيكي، وإجراء تحقق من الدورات الحرارية على القطع الأولى. وفي حالة لوحات PCB عالية التردد العاملة عند 77 GHz لرادارات السيارات أو عند ترددات 5G mmWave، فإننا نحدد أيضًا رقائق نحاس HVLP ونستخدم بيانات Dk المعتمدة على التردد ضمن محاكاة المعاوقة لضمان الدقة في نطاق التشغيل الفعلي.

لوحة PCB هجينة RF وFR-4 تُظهر طبقة Rogers العلوية

القدرات التصنيعية

المعلمات الهندسية الخاصة بـ Stack-Up

تدعم معدات التصفيح وضوابط العمليات لدينا كامل نطاق تعقيد تكديسات PCB.

المعلمةالقياسيالمتقدمملاحظات
الحد الأقصى لعدد الطبقات16 طبقة64 طبقةتتطلب اللوحات الخلفية ذات 64 طبقة مواد Ultra-Low-Loss وعدة دورات ضغط
نطاق سماكة اللوحة0.4 - 3.2 mm0.20 - 8.0 mm0.20 mm للبنيات فائقة الرقة، و8.0 mm للوحات الخلفية السميكة
أدنى سماكة للقلب العازل0.1 mm (4 mil)0.05 mm (2 mil)قلوب 2 mil لتطبيقات HDI والأجهزة المحمولة
أدنى سماكة لـ Prepreg0.075 mm (3 mil)0.05 mm (2 mil)طبقات Prepreg الرقيقة ضرورية للتحكم الدقيق في العازل ضمن التصميمات عالية السرعة
دورات التصفيح المتسلسلدورة واحدة (1+N+1)حتى 3 SBU ‏(Sequential Build-Up)ندعم الفتحات الدقيقة المكدسة والمتزاحة، وكل دورة تضيف تقريبًا 3 - 5 أيام إلى المهلة
الحد الأقصى لوزن النحاس2 oz (70 µm)حتى 20 oz (700 µm)ندعم الأوزان المختلطة داخل Stack-Up واحد، للطبقات الداخلية والخارجية حتى 20 oz
Min Trace / Space3 / 3 mil2 / 2 milفي الطبقات الداخلية والخارجية مع تصوير LDI عند 2/2 mil
سماكة قاعدة MCPCB1.0 - 1.6 mm Alحتى 3.2 mm Al / 3.0 mm Cuقاعدة نحاسية متاحة لأعلى المتطلبات الحرارية
نصف قطر الانحناء للـ Flex10x سماكة المادة6x سماكة المادةيتطلب الـ Flex الديناميكي نصف قطر أوسع، ويفضل استخدام بنية Adhesiveless
مناطق الانتقال في Rigid-FlexTaper قياسيمعاوقة مضبوطة عبر الانتقاليمنع Prepreg من نوع No-Flow نزف الراتنج، وتحافظ الأرضي المهدلة على Z0 في المنطقة المرنة
سماحية السماكة± 10% (للوحات >= 1.0 mm)± 0.10 mm (للوحات < 1.0 mm)وفق معيار APTPCB، مع توفر سماحيات أشد عند الطلب لتطبيقات الموصلات وCard-Edge

هل تحتاج إلى تصميم Stack-Up مخصص؟

حمّل المخطط الكهربائي أو قائمة القيود الخاصة بك، وسيقترح فريق CAM لدينا خلال يوم عمل واحد Stack-Up محسّنًا مع توصية بالمواد ومخطط طبقات ومراجعة DFM.

Core مقابل Prepreg: فهم اللبنات الأساسية

كل لوحة PCB صلبة متعددة الطبقات تُبنى من عنصرين أساسيين: Core وPrepreg. الـ Core هو صفيحة Laminated مكتملة التصلب ومكسوة بالنحاس من الجانبين، وهي صلبة ميكانيكيًا ومستقرة أبعاديًا. أما الـ Prepreg فهو نسيج ألياف زجاجية مغطى براتنج غير متصلب أو شبه متصلب (B-stage)، ويكون لينًا ولزجًا. وخلال دورة ضغط التصفيح، تذيب الحرارة والضغط راتنج الـ Prepreg، فيتدفق لملء الفجوات المحفورة في الطبقات النحاسية المجاورة ثم يتصلب بشكل دائم ليربط Stack-Up ضمن بنية صلبة أحادية.

ويؤثر اختيار نوع نسيج الزجاج مباشرة في سماكة العازل ومحتوى الراتنج. وتشمل أنماط Prepreg الشائعة: 106 (رقيق وعالي الراتنج)، و1080 (رقيق ومتوسط الراتنج)، و2116 (قياسي ومتوسط السماكة)، و7628 (سميك وقليل الراتنج)، بالإضافة إلى أنواع النسيج الزجاجي المنتشر مثل 1035 و1067 و1078 لتحقيق تجانس أفضل في Dk ضمن التطبيقات عالية السرعة. ويختار فريق CAM لدينا التركيبة الدقيقة من سماكات الـ Core وأنواع الـ Prepreg للوصول إلى السماكة الكلية المطلوبة للوحة، والتباعد العازل، وحجم ملء الراتنج اللازم.

أنظمة المواد لأنواع Stack-Up المختلفة

تدعم APTPCB جميع الصفائح التجارية الرئيسية الصلبة والمرنة في السوق وفق BOM الخاصة بك، كما يمكنها توفير أي مادة متاحة تجاريًا تتناسب مع متطلبات التصميم. نحن نحافظ على وصفات ضغط وعلاقات توريد مع العائلات الرئيسية للصفائح حول العالم. وتخدم درجات FR-4 القياسية (مثل Shengyi S1000-2 وITEQ IT-180A وNan Ya NPG-170/180 وVentec VT-47 وKingboard KB-6167 وما يعادلها) معظم التطبيقات الصناعية والاستهلاكية ضمن Tg يتراوح من 130°C إلى أكثر من 180°C. أما المواد Mid-Loss (مثل Isola 370HR وShengyi S1000-2ME وITEQ IT-958G وما يعادلها) فتغطي الفجوة لتصميمات 5 - 10 Gbps. وتستخدم درجات Low-Loss وUltra-Low-Loss (Megtron 4/6/7، وI-Tera MT40 وI-Speed، وITEQ IT-968/988G، وNelco N7000-2 HT، وTachyon 100G وما يعادلها) لأكثر تطبيقات مراكز البيانات وHPC تطلبًا.

وبالنسبة إلى تكديسات RF والميكروويف، فإننا نعالج كامل نطاق صفائح PTFE والمواد المملوءة بالسيراميك: Rogers RO4350B وRO4835 وRO3003 وRT/duroid 5880، وTaconic RF-35 وTLY وTLX، وArlon AD255 وDiClad 880، وIsola Astra MT77، وTeflon PTFE وما يعادلها. وتستخدم تكديسات Flex وRigid-Flex أفلام بولي إيميد من DuPont ‏(Pyralux AP وLF وHT) وPanasonic ‏(Felios R-F775) وShengyi ‏(SF305C) وTaiflex وDoosan وغيرهم من الموردين المؤهلين. وتشمل ركائز Metal-Core منتجات Bergquist وVentec VT-4B وTotking وShengyi SA وLaird وHenkel وما يعادلها. وإذا كان تصميمك يتطلب مادة غير مدرجة هنا، فتواصل مع فريق CAM لدينا، إذ يمكننا تقييم وتوريد أي صفيحة أو Prepreg أو فيلم ربط تجاري تقريبًا لتلبية متطلباتك الدقيقة.

أفضل الممارسات في تصميم Stack-Up

التناظر على محور Z

أهم قاعدة في تصميم Stack-Up متعدد الطبقات هي التناظر حول خط مركز اللوحة. يجب موازنة أوزان النحاس وسماكات العازل وأنواع المواد على الجهتين المتقابلتين. فالتكديس غير المتناظر سيتعرض للانحناء والالتواء أثناء إعادة اللحام SMT لأن نصفي اللوحة يتمددان وينكمشان بمعدلات مختلفة. وإذا كان التصميم يتطلب عدم التناظر بطبيعته، مثل وجود عدد أكبر من طبقات الإشارة على أحد الجانبين، فناقش ذلك مع فريق CAM لدينا، إذ يمكننا اقتراح استراتيجيات تعويضية مثل إضافة Dummy Copper Fill أو تعديل نوع الـ Prepreg.

موازنة النحاس وملء الراتنج

يؤدي التوزيع غير المتوازن للنحاس بين الطبقات المتجاورة إلى اختلالات في تدفق الراتنج أثناء التصفيح. فالطبقات ذات التوجيه الكثيف تستهلك مزيدًا من الراتنج لملء الفراغات المحفورة، بينما تستهلك الطبقات ذات المساحات النحاسية الكبيرة كمية أقل. ويكون هذا أكثر حساسية في هياكل النحاس الثقيل (3 - 20 oz) حيث تتطلب القنوات المحفورة العميقة طبقات Prepreg غنية بالراتنج. نحن نحلل نسبة بقاء النحاس في كل طبقة ونختار محتوى الراتنج المناسب وفقًا لذلك. كما أن إضافة تعبئة نحاسية في المناطق الفارغة تساعد على توحيد توزيع النحاس ومنع الجوع الموضعي للراتنج الذي يؤدي إلى الفراغات وأعطال CAF ‏(Conductive Anodic Filament).

إقران طبقات الإشارة مع مستويات المرجع

يجب أن تكون كل طبقة إشارة عالية السرعة ملاصقة مباشرة لمستوى مرجعي غير منقطع، سواء كان أرضيًا أو مستوى قدرة. ويضمن هذا الإقران تحكمًا متسقًا في المعاوقة ويوفر مسار رجوع للتيار منخفض الحث. ويجب تجنب وضع طبقتي إشارة متجاورتين من دون مستوى بينهما، لأن ذلك يسبب تداخلاً شديدًا ويجعل التحكم في المعاوقة مستحيلاً. ويتبع Stack-Up عالي السرعة من 8 طبقات عادةً النمط التالي: إشارة - أرضي - إشارة - قدرة - قدرة - إشارة - أرضي - إشارة.

التطبيقات

حلول Stack-Up حسب الصناعة

السيارات

رادار ADAS وإدارة بطاريات المركبات الكهربائية

تكديسات هجينة Rogers/FR-4 لرادار 77 GHz، ولوحات متعددة الطبقات من النحاس الثقيل لأنظمة BMS، وMCPCB بالألمنيوم لمصابيح LED الأمامية، مع الالتزام بمتطلبات الدورات الحرارية AEC-Q100.

الطيران والفضاء والدفاع

الأفيونكس وهوائيات Phased-Array

تكديسات Rigid-Flex بأسلوب Bookbinder لحاويات أفيونكس ثلاثية الأبعاد. هياكل من البولي إيميد وPTFE الهجين مع تحقق من المقاطع الميكروسكوبية وفق MIL-PRF-31032 وIPC-6012DS Class 3/A.

القطاع الطبي

الأجهزة المزروعة وأجهزة التشخيص

تكديسات Flex فائقة الرقة للحساسات المزروعة، وHDI Any-Layer لأجهزة الموجات فوق الصوتية المحمولة، وRigid-Flex لكاميرات المناظير. مع تتبع ISO 13485 لكل تكوين طبقات.

الصناعة والطاقة

مشغلات المحركات والعاكسات الشمسية

تكديسات نحاس ثقيل (3 - 20 oz) بأوزان نحاسية مختلطة لدمج دوائر القدرة والتحكم. إدارة حرارية باستخدام عملات نحاسية مدمجة وركائز Metal-Core.

المستهلك والأجهزة المحمولة

الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية والأجهزة القابلة للارتداء

تكديسات HDI ‏2+N+2 وAny-Layer مع Microvias من نوع VIPPO لتفريعات SoC فائقة الكثافة. ملفات سماكة رقيقة للوحة (0.4 - 0.8 mm) مع خطوط MIPI وUSB ذات معاوقة مضبوطة.

الأسئلة الشائعة

الأسئلة الشائعة حول تصميم PCB Stack-Up

ما الفرق بين Core وPrepreg؟
الـ Core هو صفيحة Laminated مكتملة التصلب مع رقائق نحاس على الوجهين، وهو صلب ومستقر أبعاديًا. أما الـ Prepreg فهو نسيج ألياف زجاجية مغطى براتنج B-stage غير متصلب، ينصهر أثناء التصفيح تحت الحرارة والضغط لربط الـ Core معًا وملء الفراغات المحفورة في النحاس ثم يتصلب بشكل دائم. وتحدد تركيبة سماكات الـ Core وأنواع الـ Prepreg المسافة العازلة النهائية والسماكة الكلية للوحة.
لماذا يجب أن يكون Stack-Up متناظرًا؟
يضمن التناظر حول خط منتصف اللوحة أن يتمدد نصفي الـ PCB وينكمشا بالمعدل نفسه أثناء حرارة إعادة اللحام SMT، والتي تبلغ عادةً 245 - 260°C عند الذروة. أما التكديس غير المتناظر — أي اختلاف أوزان النحاس أو سماكات العازل أو المواد على الجهتين — فيسبب تقوسًا والتواءً يؤدي إلى أعطال لحام وظاهرة Tombstoning للمكونات. ولهذا يتحقق فريق CAM لدينا دائمًا من التناظر على محور Z قبل اعتماد أي Stack-Up للإنتاج.
ما هو التصفيح المتسلسل ومتى يكون مطلوبًا؟
التصفيح المتسلسل هو عملية ضغط مجموعة من الطبقات الداخلية أولًا ثم حفرها وطلائها لتكوين الفتحات المدفونة، وبعد ذلك تُضاف طبقات Prepreg ونحاس إضافية وتُضغط مرة أخرى. وتكون هذه العملية مطلوبة للوحات HDI التي تحتوي على Microvias عمياء ومدفونة. وتعني الإشارة "1+N+1" وجود طبقة Build-Up واحدة على كل جانب من الـ Core، بينما تعني "2+N+2" وجود طبقتين Build-Up لكل جانب. وكل دورة ضغط إضافية تزيد التكلفة والمهلة الزمنية، لكنها تتيح كثافة توجيه أعلى بكثير.
هل يمكن خلط مواد مختلفة داخل Stack-Up واحد؟
نعم، ويعرف ذلك باسم Stack-Up الهجين. وأكثر التركيبات شيوعًا هي استخدام PTFE من Rogers على طبقات الإشارة RF مع أنوية FR-4 الهيكلية، ما يوفر وفورات كبيرة مقارنة بلوحة كاملة من PTFE. كما نقوم أيضًا بتصنيع تكديسات هجينة تستخدم مواد Low-Loss مثل Megtron 6 على طبقات الإشارة عالية السرعة وFR-4 القياسي على مستويات الأرضي والقدرة. ويتمثل التحدي الهندسي الأساسي هنا في إدارة اختلاف CTE، ولذلك نستخدم Bondply منخفض التدفق ومتوافق وبنية متناظرة لمنع الانفصال الطبقي.
كيف تمنعون نقص الراتنج في تكديسات النحاس الثقيل؟
تنتج طبقات النحاس الثقيل (3 oz - 20 oz) ذات التوجيه المتباعد قنوات محفورة عميقة يجب أن تُملأ بالكامل بالراتنج أثناء التصفيح. نحن نحسب بدقة نسبة بقاء النحاس في كل طبقة ونختار Prepreg عالي المحتوى الراتنجي مثل نسيجَي 106 و1080 لضمان تدفق كمية كافية من الراتنج المنصهر لملء جميع الفراغات. كما نوصي بإضافة Copper Thieving أو أنماط Fill في المناطق الفارغة لتوحيد توزيع النحاس على كامل اللوح.
ما الذي يميز Stack-Up من نوع Rigid-Flex عن Multilayer عادي؟
تجمع لوحات Rigid-Flex بين أقسام FR-4 الصلبة وأقسام البولي إيميد المرنة في بنية أحادية متكاملة. تمر الطبقات المرنة بشكل مستمر عبر كلا الجزأين، بينما تُضاف الطبقات الخاصة بالمناطق الصلبة فقط فوقها وتحتها ضمن هذه المناطق وحدها. وتمنع طبقات Prepreg الخاصة من نوع No-Flow تسرب الراتنج إلى المنطقة المرنة. وتتطلب منطقة الانتقال بين الجزء الصلب والمرن هندسة دقيقة للحفاظ على التحكم في المعاوقة وتجنب التشقق الناتج عن الإجهاد.
ما أنواع أقمشة الزجاج المتاحة للـ Prepreg؟
تشمل الأنواع الشائعة من أقمشة الزجاج: 106 (فائق الرقة وعالي الراتنج، ومثالي لملء فراغات النحاس الثقيل)، و1080 (رقيق ومتوسط الراتنج ويستخدم على نطاق واسع في البنيات القياسية)، و2116 (بسماكة قياسية وهو أكثر أنواع Prepreg شيوعًا للأغراض العامة)، و7628 (سميك وقليل الراتنج ويستخدم في الطبقات الهيكلية للوح السميكة)، بالإضافة إلى أنواع النسيج الزجاجي المنتشر مثل 1035 و1067 و1078 (نسيج أكثر تجانسًا في Dk، وهو ضروري للأزواج التفاضلية عالية السرعة فوق 10 Gbps).
هل يمكن تصنيع Stack-Up غير متناظر إذا كان التصميم يتطلب ذلك؟
نحن لا نوصي بذلك إطلاقًا، ولكن نعم، يمكننا تصنيع تكديسات غير متناظرة عندما يكون ذلك ضرورة مطلقة في التصميم، مثل وجود مستوى قدرة أحادي الجانب من النحاس الثقيل. وفي هذه الحالات نطبق إجراءات تعويضية مثل إضافة Dummy Copper Fill على الطبقات الخفيفة، واستخدام توليفات Prepreg خاصة لمعادلة CTE، وإجراء محاكاة حرارية لتوقع الالتواء. ونحن نلفت الانتباه دائمًا إلى عدم التناظر ضمن مراجعة DFM ونقترح البدائل قبل بدء الإنتاج.
ما أقل وأكبر سماكة لوحة تدعمونها؟
يتراوح مجال سماكة اللوحات الصلبة لدينا من 0.20 mm إلى 8.0 mm. وتبلغ سماحية السماكة القياسية ±10% من القيمة الاسمية، أو ±0.10 mm للوح الأقل من 1.0 mm. كما نوفر سماحيات أشد للتطبيقات الدقيقة مثل موصلات Card-Edge ودبابيس Press-Fit حيث تكون التفاوتات الميكانيكية حرجة. أما في لوحات Rigid-Flex فتُحدد سماكة الجزء الصلب والجزء المرن بشكل مستقل. ويمكن أن تكون اللوحات المرنة فقط أقل سماكة بحسب بنية البولي إيميد المستخدمة.
هل تقدمون مستندات Stack-Up مع كل طلب؟
نعم. يتضمن كل طلب مخطط Stack-Up مفصلاً يوضح جميع الطبقات، ودرجات المواد، وسماكات Core وPrepreg، وأوزان النحاس، والمسافات العازلة، وذلك بصيغتي PDF وODB++. وبالنسبة للوحات ذات المعاوقة المضبوطة، يتضمن المستند قيم المعاوقة المحاكاة وتعديلات عرض المسار. أما في المشاريع العسكرية ومشاريع IPC Class 3 فنرفق أيضًا صور المقاطع المجهرية التي تؤكد أن الأبعاد العازلة الفعلية مطابقة للتصميم.

أداة تفاعلية

مُقدّر تعقيد Stack-Up

اختر نوع Stack-Up لعرض طريقة البناء النموذجية ومحركات التكلفة والاعتبارات الهندسية.

اختر ملف Stack-Up
اختر ملفًا لعرض التفاصيل الهندسية الخاصة بـ Stack-Up.

انتشار هندسي عالمي

تصميم PCB Stack-Up للمهندسين حول العالم

تعتمد فرق الأجهزة في قطاعات الاتصالات والسيارات والطيران والفضاء ومراكز البيانات على APTPCB في هندسة التكديسات متعددة الطبقات المعقدة، مع مراجعة DFM في نفس اليوم ودعم لوجستي عالمي.

أمريكا الشمالية
الولايات المتحدة · كندا · المكسيك

يعتمد معماريّو مراكز البيانات في Silicon Valley، ومقاولو الدفاع على الساحل الشرقي، وموردو المستوى الأول للسيارات في ديترويت على اللوحات الخلفية عالية عدد الطبقات والتكديسات الهجينة RF الخاصة بنا للمنصات من الجيل التالي.

Backplaneدفاعسيارات
أوروبا
ألمانيا · المملكة المتحدة · السويد · فرنسا

يعتمد مطورو رادار السيارات في شتوتغارت، وفرق البنية التحتية لـ 5G في ستوكهولم، وشركات الأجهزة الطبية في المملكة المتحدة على خبرتنا في تكديسات Rigid-Flex والهياكل الهجينة PTFE.

رادار5GRigid-Flex
آسيا والمحيط الهادئ
اليابان · كوريا الجنوبية · تايوان · الهند

تستفيد شركات الإلكترونيات الاستهلاكية المبتكرة وOEM الخوادم في APAC من قدراتنا في HDI Any-Layer وتكديسات High-Speed من أجل الأجهزة المحمولة المدمجة ولوحات الخوادم فائقة التوسع.

HDIمحمولخوادم
إسرائيل والشرق الأوسط
إسرائيل · الإمارات · السعودية

تعتمد برامج الرادار الجوية والفضائية ومصممو الاتصالات عبر الأقمار الصناعية في المنطقة على تكديساتنا الهجينة متعددة المواد مع تحقق المقاطع المجهرية ووثائق المواصفات العسكرية.

طيران وفضاءأقمار صناعيةهجين

احصل على تقرير Stack-Up مخصص

شارك عدد الطبقات وتفضيلات المواد وقيود التصميم. سيقوم فريق CAM لدينا بإرجاع مخطط Stack-Up مفصل وتوصية بالمواد ومراجعة DFM خلال يوم عمل واحد.