Optisches Modul HDI PCB Optisches Modul Goldfinger PCB
Anweisungen zur Produktherstellung
| Typ | Zweischichtiges HDI, Impedanz, Harzsteckerloch |
| Gegenstand | Panasonic M6 Kupferkaschiertes Laminat |
| Anzahl der Schichten | 10L |
| Plattenstärke | 1,2 mm |
| Einzelgröße | 150*120mm/1SET |
| Oberflächenbeschaffenheit | REKTOR |
| Innere Kupferdicke | 18um |
| Äußere Kupferdicke | 18um |
| Farbe der Lötmaske | grün (GTS, GBS) |
| Siebdruckfarbe | weiß (GTO,GBO) |
| Durch Behandlung | 0,2 mm |
| Dichte des mechanischen Bohrlochs | 16W/㎡ |
| Dichte des Laserbohrlochs | 100 W/㎡ |
| Mindestdurchgangsgröße | 0,1 mm |
| Mindestlinienbreite/-abstand | 3/3mil |
| Blendenverhältnis | 9 Mio |
| Presszeiten | 3 Mal |
| Bohrzeiten | 5 Mal |
| PN | E240902A |
Wichtige Kontrollpunkte bei der Produktion von HDI-Goldfinger-Leiterplatten für optische Module
- 1、Präzise Ätzsteuerung Die Verkabelung von Goldfingern und HDI-Leiterplatten ist äußerst kompliziert, weshalb die Steuerung des Ätzprozesses besonders wichtig ist. Schlechtes Ätzen kann zu ungleichmäßigen Linienbreiten, Kurzschlüssen oder offenen Schaltkreisen führen. Daher müssen hochpräzise Ätzgeräte verwendet werden und eine regelmäßige Kalibrierung ist erforderlich, um Genauigkeit und Konsistenz im Ätzprozess sicherzustellen.
3、Laminierungsprozesskontrolle Die Laminierung ist ein kritischer Schritt, bei dem mehrere Leiterplattenschichten zusammengepresst werden. Die Kontrolle von Temperatur, Druck und Zeit beim Laminieren ist entscheidend, um eine feste Verbindung der Schichten und eine gleichmäßige Plattendicke sicherzustellen. Eine schlechte Laminierung kann zu Delamination oder Hohlräumen führen und sowohl die elektrische Leistung als auch die mechanische Festigkeit beeinträchtigen.
4、Kontrolle der Dicke der Goldfinger-Beschichtung Die Dicke der Goldbeschichtung auf den Goldfingern wirkt sich direkt auf die Einstecklebensdauer und die Kontaktzuverlässigkeit aus. Ist die Vergoldung zu dünn, kann es zu schnellem Verschleiß kommen; Wenn es zu dick ist, erhöht es die Kosten. Daher müssen während des Beschichtungsprozesses die Vergoldungszeit und die Stromdichte streng kontrolliert werden, um sicherzustellen, dass die Beschichtungsdicke den Standards entspricht (typischerweise 30–50 Mikrozoll).
5、Impedanzkontrolle und -prüfung Optische Modul-HDI-Leiterplatten verarbeiten häufig Hochgeschwindigkeitssignale, weshalb die Impedanzkontrolle von entscheidender Bedeutung ist. Während der Produktion sollten Impedanzprüfgeräte verwendet werden, um kritische Signalspuren in Echtzeit zu überwachen und zu messen und sicherzustellen, dass die Impedanz innerhalb des Designbereichs (z. B. 100 Ohm) liegt. Eine nicht konforme Impedanz kann zu Signalintegritätsproblemen wie Reflexionen und Übersprechen führen.
6.Qualitätskontrolle beim Löten Aufgrund der hohen Komponentendichte in Leiterplatten optischer Module muss der Lötprozess äußerst präzise sein. Es sind fortschrittliche Reflow-Löt- und Wellenlötgeräte erforderlich, und die Löttemperaturprofile müssen streng kontrolliert werden, um die Robustheit der Lötverbindungen und die Zuverlässigkeit der elektrischen Verbindungen sicherzustellen.
7、Oberflächenreinigung und -schutz In jeder Produktionsphase muss die Leiterplattenoberfläche sauber gehalten werden, um Staub, Fingerabdrücke oder Oxidationsrückstände zu vermeiden. Diese Verunreinigungen können elektrische Kurzschlüsse verursachen oder die Qualität der Beschichtung beeinträchtigen. Nach der Produktion sollten entsprechende Schutzanstriche aufgetragen werden, um das Eindringen von Feuchtigkeit und Schadstoffen zu verhindern.
8、Qualitätsprüfung und -verifizierung Umfassende Qualitätsprüfungen, einschließlich Sichtprüfung, elektrischer Prüfung und Funktionsprüfung, sind unerlässlich. Zu den gängigen Inspektionsmethoden gehören die automatisierte optische Inspektion (AOI), Flying-Probe-Tests und Röntgeninspektion, um sicherzustellen, dass jede Leiterplatte den Designspezifikationen und Qualitätsstandards entspricht.
Die Bedeutung des Routings in HDI-Leiterplatten für optische Module
- Abmessungen und Abstand: Die Breite und der Abstand der Goldfinger müssen streng kontrolliert werden, um eine perfekte Passform mit den Anschlüssen zu gewährleisten. Im Allgemeinen beträgt die Breite der Goldfinger 0,5 mm bei einem Abstand von 0,5 mm.
- Kantenanfasung: An den Kanten der Leiterplatte, an denen sich die Goldfinger befinden, ist normalerweise eine Anfasung erforderlich, um ein reibungsloseres Einsetzen in die Steckplätze zu ermöglichen.
Anzahl und Stapelung der Schichten: HDI-Leiterplatten umfassen in der Regel mehrschichtige Designs, um mehr elektrische Anschlussmöglichkeiten zu bieten. Die Anzahl der Schichten und das Stapeldesign müssen berücksichtigt werden, um sowohl die Signalintegrität als auch die Leistungsintegrität sicherzustellen.
Microvias: Der Einsatz von Microvia-Technologie, wie z. B. Blind- und Buried-Vias, kann die Länge von Zwischenschichtverbindungen effektiv reduzieren und so Signalverzögerungen und -verluste reduzieren. Diese Mikrovias erfordern eine genaue Kontrolle ihrer Position und Abmessungen.
Routing-Dichte: Aufgrund der hohen Routing-Dichte von HDI-Boards muss besonderes Augenmerk auf die Breite und den Abstand der Leiterbahnen gelegt werden. Typischerweise betragen die Leiterbahnbreiten 3–4 mil und die Abstände ebenfalls 3–4 mil.
3.Signalintegrität
Differenzielles Paar-Routing: Die in optischen Modulen üblicherweise verwendete Hochgeschwindigkeitssignalübertragung erfordert differenzielles Paar-Routing, um elektromagnetische Störungen und Signalreflexion zu reduzieren. Die Länge und der Abstand der Differentialpaare müssen übereinstimmen, um eine Impedanzkontrolle innerhalb eines angemessenen Bereichs (z. B. 100 Ohm) sicherzustellen.
Impedanzkontrolle: Bei der Hochgeschwindigkeitssignalführung ist eine strikte Impedanzkontrolle unerlässlich. Die Impedanzanpassung kann durch Anpassen der Leiterbahnbreite, des Abstands und der Schichtstapelung erreicht werden.
Via-Nutzung: Die Verwendung von Vias sollte minimiert werden, da sie parasitäre Kapazitäten und Induktivitäten verursachen und die Signalqualität beeinträchtigen. Bei Bedarf sollten geeignete Via-Typen (z. B. blinde und vergrabene Vias) und Standorte ausgewählt werden.
Entkopplungskondensatoren: Die richtige Platzierung der Entkopplungskondensatoren trägt zur Stabilisierung der Versorgungsspannung und zur Reduzierung von Leistungsstörungen bei.
Power-Plane-Design: Die Verwendung solider Power-Plane-Designs sorgt für eine gleichmäßige Stromverteilung und reduziert elektromagnetische Störungen (EMI).
Wärmemanagement: Da optische Module während des Betriebs erhebliche Wärme erzeugen, sollten beim Design Lösungen für das Wärmemanagement in Betracht gezogen werden, z. B. die Verwendung von thermischen Durchkontaktierungen, leitfähigen Materialien oder Kühlkörpern, um die Effizienz der Wärmeableitung zu verbessern.
6.Materialauswahl
Substratmaterial: Wählen Sie für Hochfrequenzanwendungen geeignete Substrate wie Polyimid (PI) oder Fluorpolymere, um eine zuverlässige und stabile Signalübertragung zu gewährleisten.
Lötmaske: Verwenden Sie Hochtemperatur-Lötmaskenmaterialien mit geringem Verlust, um den Schutz der Leiterbahnen und die elektrische Leistung sicherzustellen.
Goldfinger-HDI-Leiterplatten werden aufgrund ihrer hohen Dichte und Hochleistungseigenschaften häufig in verschiedenen Bereichen eingesetzt:
5、Medizinische Geräte: In stark nachgefragten medizinischen Geräten wie CT-Scannern, MRT-Geräten und anderen Diagnosegeräten sorgen Goldfinger-HDI-Leiterplatten für eine genaue Datenübertragung und einen zuverlässigen Betrieb der Geräte.
- 6、Luft- und Raumfahrt: Diese Leiterplatten werden in den Steuerungssystemen von Satelliten, Flugzeugen und Raumfahrzeugen verwendet, da sie rauen Umgebungsbedingungen standhalten und gleichzeitig eine hohe Leistung aufrechterhalten können.
- 7、Industrielle Steuerung: Im Bereich der industriellen Automatisierung, SPS (speicherprogrammierbare Steuerungen) und Industrieroboter bieten Goldfinger-HDI-Leiterplatten eine zuverlässige Steuerung und Signalübertragung.
Goldfinger
Detaillierte Einführung in Gold Fingers
Unter Goldfingern versteht man die vergoldeten Bereiche am Rand einer Leiterplatte (PCB). Sie werden typischerweise zur Herstellung elektrischer Verbindungen mit Steckverbindern verwendet. Der Name „Goldfinger“ kommt von ihrem Aussehen: Die streifenförmigen vergoldeten Abschnitte ähneln Fingern. Goldfinger werden häufig in einsteckbaren Leiterplatten wie Speichersticks, Grafikkarten und anderen Geräten verwendet, um sie mit Steckplätzen zu verbinden. Die Hauptfunktion von Goldfingern besteht darin, durch eine hochleitfähige Goldbeschichtung zuverlässige elektrische Verbindungen bereitzustellen und gleichzeitig Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit sicherzustellen.
Klassifizierung von Goldfingern
Goldfinger können nach Funktion, Position und Herstellungsprozess klassifiziert werden:
Goldfinger für elektrische Verbindungen: Diese Goldfinger werden hauptsächlich verwendet, um stabile elektrische Verbindungen bereitzustellen, beispielsweise in Speichersticks, Grafikkarten und anderen Plug-in-Modulen. Sie übertragen elektrische Signale, indem sie in Steckplätze auf der Hauptplatine oder anderen Geräten eingesetzt werden.
Goldfinger für Netzteile: Diese dienen zur Bereitstellung von Strom- oder Erdungsanschlüssen und stellen sicher, dass Geräte eine stabile Stromversorgung erhalten.
2.Basierend auf der Position:
Edge Gold Fingers: Sie befinden sich normalerweise am Rand der Leiterplatte, werden für Steckplatzverbindungen verwendet und sind häufig in Speichersticks, Grafikkarten und Kommunikationsmodulen zu finden. Dies ist die häufigste Art von Goldfinger.
Nicht kantenförmige Goldfinger: Diese Goldfinger befinden sich nicht am Rand der Leiterplatte, sondern sind intern für bestimmte Verbindungen oder Funktionen positioniert, z. B. Testpunkte oder interne Modulverbindungen.
3.Basierend auf dem Herstellungsprozess:
Immersionsgoldfinger: Diese werden mithilfe eines chemischen Abscheidungsprozesses hergestellt, um eine Goldschicht auf die Kupferfolie aufzutragen. Sie haben eine glatte, feine Oberfläche, aber eine dünnere Goldschicht, die typischerweise für elektrische Verbindungen mit niedrigerer Frequenz verwendet wird.
Galvanisierte Goldfinger: Diese mit einem Galvanikverfahren hergestellten Goldfinger haben eine dickere Goldschicht und sind verschleißfester. Sie eignen sich für hochzuverlässige elektrische Verbindungen, die häufiges Einsetzen und Entfernen erfordern, wie etwa bei Speichersticks und Grafikkarten. Bei diesem Verfahren wird typischerweise eine Goldschichtdicke von 30–50 Mikrozoll verwendet, um Haltbarkeit und gute Leitfähigkeit zu gewährleisten.
4.Basierend auf der Verbindungsmethode:
Gerade eingesetzte Goldfinger: Direkt in den Schlitz eingeführt, greift die Elastizität des Schlitzes in die Goldfinger. Diese Methode wird häufig bei Speichersticks und Grafikkarten verwendet.
Goldfinger mit Riegel: Wird mit Riegeln oder anderen Befestigungsvorrichtungen verbunden und bietet zusätzliche mechanische Fixierung. Wird häufig für größere Module und Anwendungen verwendet, die stabilere Verbindungen erfordern.
Anwendungsmerkmale von Goldfingern
- Hohe Leitfähigkeit und Stabilität: Das Hauptmaterial der Goldfinger ist eine Vergoldung, die eine hervorragende und stabile Leitfähigkeit aufweist und eine hervorragende elektrische Leistung bietet.
- Verschleißfestigkeit: Anwendungen mit häufigem Einsetzen und Entfernen erfordern eine gute Verschleißfestigkeit der Goldfinger. Die Vergoldungsschicht bietet diesen Schutz und stellt sicher, dass sich Goldfinger während des Gebrauchs nicht abnutzen oder leicht oxidieren.
- Korrosionsbeständigkeit: Die Goldbeschichtung auf den Goldfingern sorgt nicht nur für Leitfähigkeit, sondern widersteht auch korrosiven Substanzen in der Umgebung und verlängert so die Lebensdauer der Goldfinger.
Klassifizierung optischer Module
1.Basierend auf der Übertragungsgeschwindigkeit:
Optische 10G-Module: Wird für 10-Gigabit-Ethernet-Anwendungen verwendet.
Optische 25G-Module: Entwickelt für 25-Gigabit-Ethernet.
Optische 40G-Module: Wird in 40-Gigabit-Ethernet-Netzwerken verwendet.
Optische 100G-Module: Geeignet für 100-Gigabit-Ethernet-Netzwerke.
Optische 400G-Module: Für ultraschnelle 400-Gigabit-Ethernet-Anwendungen.
2.Basierend auf der Übertragungsentfernung:
Optische Module mit kurzer Reichweite (SR): Unterstützen in der Regel Entfernungen von bis zu 300 Metern mit Multimode-Glasfaser (MMF).
Optische Module mit großer Reichweite (LR): Entwickelt für Entfernungen bis zu 10 Kilometer mit Singlemode-Faser (SMF).
Optische Module mit erweiterter Reichweite (ER): Können bis zu 40 Kilometer über SMF übertragen.
Optische Module mit sehr großer Reichweite (ZR): Unterstützt Entfernungen von mehr als 80 Kilometern über SMF.
3.Basierend auf der Wellenlänge:
850-nm-Module: Werden im Allgemeinen für die Übertragung über kurze Distanzen über Multimode-Glasfaser verwendet.
1310-nm-Module: Geeignet für die Übertragung mittlerer Reichweite über Singlemode-Glasfaser.
1550-nm-Module: Werden für die Übertragung über große Entfernungen verwendet, insbesondere über Singlemode-Glasfaser.
4.Basierend auf dem Formfaktor:
SFP (Small Form-Factor Pluggable): Wird häufig für 1G- und 10G-Netzwerke verwendet.
SFP+ (Enhanced Small Form-Factor Pluggable): Wird für 10G-Netzwerke mit höherer Leistung verwendet.
QSFP (Quad Small Form-Factor Pluggable): Geeignet für 40G-Anwendungen.
QSFP28: Entwickelt für 100G-Netzwerke und bietet eine Lösung mit höherer Dichte.
CFP (C Form-Factor Pluggable): Wird in 100G- und 400G-Anwendungen verwendet und ist größer als SFP/QSFP-Module.
5.Basierend auf der Anwendung:
Optische Module für Rechenzentren: Entwickelt für die Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung in Rechenzentren.
Optische Telekommunikationsmodule: Werden in der Telekommunikationsinfrastruktur für die Datenübertragung über große Entfernungen verwendet.
Industrielle optische Module: Gebaut für raue Umgebungen, mit hoher Beständigkeit gegen Temperaturschwankungen und elektromagnetische Störungen.
So unterscheiden Sie HDI-Schrittzahlen
Vergrabene Vias: In die Platine eingebettete Löcher, die von außen nicht sichtbar sind.
Blind Vias: Löcher, die von außen sichtbar, aber nicht durchsichtig sind.
Schrittzahl: Die Anzahl der verschiedenen Arten von Blind Vias, von einem Ende der Platine aus gesehen, kann als Schrittzahl definiert werden.
Laminierungsanzahl: Die Häufigkeit, mit der blinde/vergrabene Vias mehrere Kerne oder dielektrische Schichten durchlaufen.
Die Leiterplatte wird aus kupferkaschiertem M6-Laminat von Panasonic hergestellt
Die Leiterplatte wird aus kupferkaschiertem M6-Laminat von Panasonic hergestellt. Wir verfügen über umfangreiche Erfahrung auf diesem Gebiet und wissen, wie wir die Leistung der Panasonic M6-Materialien voll ausschöpfen können, indem wir uns auf die folgenden Bereiche konzentrieren:
1. Materialauswahl und -prüfung
Strenge Lieferantenauswahl: Wählen Sie seriöse und zuverlässige Lieferanten für kupferkaschiertes Laminat M6 von Panasonic, um stabile und standardkonforme Materialien zu gewährleisten. Dies kann durch die Bewertung der Qualifikationen, der Produktionskapazität und der Qualitätskontrollsysteme des Lieferanten erfolgen. Dank unserer langjährigen Erfahrung konnten wir langfristige, stabile Partnerschaften mit hochwertigen Lieferanten aufbauen und so die Materialqualität von Anfang an sicherstellen.
Materialinspektion: Führen Sie nach Erhalt der kupferkaschierten Laminatmaterialien strenge Inspektionen durch, um sie auf Mängel wie Beschädigungen oder Flecken zu prüfen und Parameter wie Dicke und Abmessungen zu messen, um sicherzustellen, dass sie den Anforderungen entsprechen. Mit speziellen Testgeräten können auch die elektrischen Eigenschaften, die Wärmeleitfähigkeit und andere Leistungsindikatoren des Materials getestet werden, um sicherzustellen, dass es den Designanforderungen entspricht. Unser professionelles Testteam nutzt modernste Ausrüstung und strenge Prozesse, um sicherzustellen, dass kein Detail übersehen wird.
2. Designoptimierung
Entwurf des Schaltungslayouts: Entwerfen Sie das Leiterplattenlayout entsprechend den Eigenschaften des kupferkaschierten Laminats M6 von Panasonic. Verkürzen Sie bei Hochfrequenzschaltungen die Signalwege, um Signalreflexionen und Interferenzen zu reduzieren. Berücksichtigen Sie bei Hochleistungsschaltkreisen die Wärmeableitungsprobleme vollständig und ordnen Sie Heizelemente und Wärmeableitungskanäle ordnungsgemäß an, um die Wärmeleitfähigkeit des kupferkaschierten Laminats zu maximieren. Unser Designteam kennt die Eigenschaften des Panasonic M6-Laminats und kann Designs präzise entsprechend den verschiedenen Schaltungsanforderungen entwerfen.
Stapeldesign: Optimieren Sie die Stapelstruktur der Leiterplatte basierend auf der Komplexität und den Leistungsanforderungen der Schaltung. Wählen Sie die entsprechende Anzahl an Schichten, Zwischenschichtabstände und Isoliermaterialien, um Signalintegrität und elektrische Leistungsstabilität sicherzustellen. Berücksichtigen Sie außerdem Wärmeübertragungs- und -dissipationseffekte zwischen den Schichten, um lokale Überhitzung zu vermeiden. Durch umfangreiche Praxis und kontinuierliche Optimierung haben wir eine wissenschaftliche und vernünftige Stack-up-Designlösung entwickelt.
3. Kontrolle des Herstellungsprozesses
Ätzprozess: Kontrollieren Sie die Ätzparameter genau, um die Präzision und Qualität der Leiterbahnen der Leiterplatte sicherzustellen. Wählen Sie geeignete Ätzmittel und Ätzbedingungen, um ein Überätzen oder Unterätzen zu vermeiden. Achten Sie außerdem beim Ätzvorgang auf den Umweltschutz, um eine Kontamination des kupferkaschierten Laminats zu verhindern. Wir verfügen über umfangreiche Erfahrung mit Ätzprozessen und können den Prozess präzise steuern, um die Qualität der Leiterplatte sicherzustellen.
Bohrprozess: Verwenden Sie hochpräzise Bohrgeräte und kontrollieren Sie die Bohrparameter, um Lochgröße und Positionsgenauigkeit sicherzustellen. Es ist darauf zu achten, dass das kupferkaschierte Laminat nicht beschädigt wird, da dies seine Leistung beeinträchtigen könnte. Unsere fortschrittliche Bohrausrüstung und unser geschultes Personal gewährleisten die Genauigkeit des Bohrprozesses.
Laminierungsprozess: Kontrollieren Sie die Laminierungsparameter streng, um die Haftung zwischen den Schichten und die elektrische Leistung sicherzustellen. Wählen Sie geeignete Laminiertemperatur, -druck und -zeit, um eine gute Verbindung zwischen dem kupferkaschierten Laminat und anderen Isoliermaterialien sicherzustellen. Achten Sie außerdem auf Abgasprobleme während des Laminierungsprozesses, um Blasen und Delaminierung zu vermeiden. Unsere strenge Kontrolle des Laminierungsprozesses gewährleistet eine stabile Leistung der Leiterplatte.
4. Qualitätstests und Debugging
Prüfung der elektrischen Leistung: Verwenden Sie spezielle Prüfgeräte, um die elektrischen Eigenschaften der Leiterplatte zu testen, einschließlich Widerstand, Kapazität, Induktivität, Isolationswiderstand und Signalübertragungsgeschwindigkeit. Stellen Sie sicher, dass die elektrische Leistung den Designanforderungen entspricht und dass die Eigenschaften der niedrigen Dielektrizitätskonstante und des geringen dielektrischen Verlustfaktors des kupferkaschierten Laminats M6 von Panasonic voll ausgenutzt werden. Unsere fortschrittliche und umfassende Prüfausrüstung kann alle Aspekte der elektrischen Leistung der Leiterplatte testen.
Prüfung der thermischen Leistung: Verwenden Sie Wärmebildgeräte, um die Arbeitstemperatur der Leiterplatte zu überwachen und die Wirksamkeit der Wärmeableitung zu überprüfen. Führen Sie Thermoschocktests durch, um die Stabilität der Leistung der Leiterplatte unter verschiedenen Temperaturbedingungen zu beurteilen. Unsere strengen thermischen Leistungstests gewährleisten die Stabilität der Leiterplatte in verschiedenen Arbeitsumgebungen.
Debugging und Optimierung: Führen Sie nach Abschluss der Leiterplattenherstellung Debugging und Optimierung durch. Passen Sie die Schaltungsparameter basierend auf den Testergebnissen an, um die Leistung und Stabilität der Leiterplatte zu verbessern. Fassen Sie außerdem ständig Erfahrungen und gewonnene Erkenntnisse zusammen, um Herstellungsprozesse und Designlösungen kontinuierlich zu verbessern und die Vorteile des kupferkaschierten Laminats M6 von Panasonic besser zu nutzen. Unser Debugging- und Optimierungsteam kann das Debugging schnell und präzise durchführen, um die Produktqualität kontinuierlich zu verbessern.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass wir mit unserer umfangreichen Produktionserfahrung und unserem tiefen Verständnis der kupferkaschierten Laminatmaterialien Panasonic M6 zuversichtlich sind, unseren Kunden qualitativ hochwertige PCB-Produkte anbieten zu können.