PCB Design and Layout

PCBビア製造のための直接金属化プロセス

PCBビア製造のための直接金属化プロセス PCBにビアやスルーホールが製造される際、穴の壁に必要な銅を構築するために金属の堆積とめっき処理が必要となります。ビアの壁に金属膜を構築する作業は電鋳として知られるプロセスで行われますが、このプロセスを実施する前に、さらなる堆積のためのシード層を形成するための初期金属化処理が必要です。後続の電鋳銅プロセスをサポートするために使用できる初期金属化処理には、無電解銅と直接金属化があります。無電解銅は、業界全体で使用されている標準的な長期にわたる初期金属化処理です。低密度設計では、無電解銅は広く使用されているプロセスであり、適切に制御されていれば、顕著な信頼性の問題は発生しません。高密度PCBでは、マイクロビアの小さな特徴サイズのため、無電解銅めっきの信頼性の問題がより明らかになる可能性があります。デバイスの小型化が進むにつれて、直接金属化の容量が増加することが期待され、これは UHDIデザインのための信頼性の高い製造およびめっき容量のニーズに対応することになります。これは、IC基板の需要の予想される成長と、電子製造容量の国内回帰の現在のトレンドに一致しています。初期金属化の概要 PCB製造における主要な金属化プロセスは、穴あけとデスミアの後に実行され、このプロセスは、めっきが必要な穴内にシード層を形成するために使用されます。シード層は、下記に示すように、穴壁に沿って形成され、このシード層が後続の電気めっきの基盤を形成します。電気めっきを用いた主要な金属化およびビア形成。最終的な穴壁厚さ（ほとんどの設計で1ミル）まで電気めっきにより銅層が堆積された後、外層のめっきとはんだマスクが適用され、これにより最終的なめっき層をアンテントされないビアに適用することができます。ビア壁がめっきされると、穴壁内の堆積された銅の厚さを評価し、穴軸に沿っためっきの均一性を確保するために、微細構造分析が行われることがあります。大きな直径では、大きなアスペクト比を含む場合、結果として得られるめっきは一般に非常に高品質であり、非常に信頼性が高いとされています。小さなサイズにスケールダウンすると、無電解銅はいくつかの信頼性の課題を示し始め、より厳密なプロセス制御の使用、または直接金属化プロセスへの完全な移行を動機付けます。無電解銅無電解銅は、電鋳前に使用される伝統的な一次金属化プロセスです。このプロセスは、PCB絶縁材料上に直接、パラジウム触媒を用いて溶液から銅の薄層を堆積させます。薄い銅層が堆積されると、最終的な銅めっき厚さに達するまで上に電鋳銅が堆積されます。このプロセスは、パラジウム触媒の存在下でホルムアルデヒドを使用して銅イオンの還元反応を含みます。 2HCHO + 2OH − → 3H 2 (g)

PCBプロトタイプ

最初のPCBプロトタイプを地元で製造すべきですか？ PCBプロトタイプを作成する際に、知的財産（IP）を保護する方法を発見しましょう。ローカルとグローバルのPCB製造の長所と短所を学び、設計成果を守るためのデータ伝達プロトコルに関する貴重なヒントを得ましょう。製品のIPを安全に保ちながら、コストを効果的に管理するための情報に基づいた決定を行いましょう。

マルチボード設計ツールがあなたの電子プロジェクトを変革する方法

マルチボード設計ツールがあなたの電子プロジェクトを変革する方法マルチボードPCB設計ツールは、エレクトロニクスエンジニアに新しい機能を提供し、ユニークな製品設計を可能にします。

プロがマルチボードプロジェクトの製造を管理する方法

プロがマルチボードプロジェクトの製造を管理する方法プロの設計チームがマルチボードPCB製造プロジェクトをどのように管理しているかを見てみましょう。エンタープライズレベルの管理ツールでデータを追跡しましょう。

BGAピンピッチのシグナルインテグリティ

224G-PAM4および448Gにおける信号整合性へのBGAピンピッチの影響 PCB業界は、製造と信号整合性の両方の面で、常に半導体パッケージングに遅れをとっているようです。業界がデモから生産へと移行する224Gインターフェースを楽しみにしている中、Ethernet AllianceやSNIA/SSFのような組織は、超高データレートの次世代に焦点を当てています。28GHzから56GHzの帯域幅に達すると、信号整合性に影響を与える主要な要因が再び変化し、パッケージからPCBへのインターフェースでの損失と信号歪みが増加します。これは、誘電体から銅の粗さへの損失プロファイルの変化が原因ではありません。理由は、PCBへの垂直遷移の構造、特にBGAパッケージの下側にあるものによるものです。BGAファンアウトルーティングのためのビア設計は、224G-PAM4および次世代448Gデータレートでの信号整合性に大きく影響を与える主要な要因です。業界がこれらの高速データレートに目を向けるにつれて、56GHzでのパッケージングとPCB構造における信号整合性を決定する要因は、448Gで必要とされるより高いチャネル帯域幅でも適用されます。以下で見るように、56G-NRZや112G-PAMで機能したBGAおよびコネクタのピンピッチとサイズは、224G-PAM4では機能しない可能性があり、448Gでは確実に機能しません。これらの構造が信号整合性にどのように影響するか、およびPCB内およびパッケージング内でのMIAおよびボールアウト遷移を評価するために使用されるべき重要な指標を見ていきます。 224G PAM4で信号整合性にBGAピッチが重要な理由は? 224G PAM4インターフェースはナイキスト周波数が56 GHzであり、これはチャネル帯域幅がDCから少なくともこの値まで広がることを要求します。56 GHz近くでは、PCB内のBGAパッケージに接続する典型的なボールおよびビア構造は、電磁場共鳴とほぼ一致するサイズおよび長さのスケールを持っています。これらの共鳴に達すると、私たちは重大な帯域幅制限効果を見始めます。そして、これらの共鳴がピンピッチの関数であるため、これらの周波数で作業する際にはパッケージ設計の一部としてこれを考慮する必要があります。 56 GHzまで正確な入力インピーダンスマッチングを持つビアを設計することは、関連する課題です。以下の理由により関連しています： 56 GHz帯域幅で動作する差動インターフェースは、帯域幅仕様全体でマッチした入力インピーダンスを必要としますビアは、56 GHz以下で電磁場の局在が不足するために放射を開始する可能性がありますその後、信号ビアの周りの電磁場の局在を復元するためにステッチングビアが必要になります差動ビアのアンチパッドと層の厚さは、異なる周波数範囲でビアの入力インピーダンスに影響を与えます 56

IPCと米国労働省の労働力パートナーシップ：詳細な分析

IPCと米国労働省の労働力パートナーシップ：詳細な分析「効果的な政府と産業の協力により、私たちの業界が直面している人材不足を克服し、可能な限り最強のアメリカの技術労働力を構築し、半導体イノベーションの全潜在能力を解き放つことができます。」— マット・ジョンソン、Silicon Labsの社長兼CEOおよびSIA理事会議長。ついに、正しい方向への一歩、労働力の開発と潜在能力の解放に向けた支援が、IPC International Inc.から提供されました。IPC International Inc.は、電子業界の製造業者および供給業者のグローバルな協会で、米国労働省によって承認された見習いプログラムの形で提供されます。 DOLとIPCのパートナーシップは、両者の努力を一致させ、より強力な電子労働力を開発することに貢献し、 CHIPs and Science Actとバイデン大統領の「アメリカへの投資」アジェンダによって生み出された仕事に労働者を結びつけるのに役立ちます。このプログラムは、配管やHVACなどの業界で見られる「働きながら学ぶ」見習いモデルを反映しており、高度な製造業における良い仕事やキャリアへの道を拡大・多様化し、組織がIPCを通じて地方、州、連邦の資金を確保し、労働力を開発することを可能にします。この合意はまた、IPCが電子部品を製造するために必要な熟練労働者を募集、訓練、再訓練するための有給トレーニングと実践的な学習機会を提供することを可能にします。「IPCの米国メンバーの3分の2以上が、熟練労働者を見つけて維持することができないために、成長と世界競争力が制限されていると報告しています」とジョン・W・ミッチェル、IPC社長兼CEOは述べています。「労働省によるIPCの見習い基準の承認は、より大きく、より熟練した、そしてより多様な労働力を育成するのに役立ちます。私たちは、労働者、彼らのコミュニティ、および電子製造業界に与える肯定的な影響について興奮しています。」高齢化する労働力との戦い：知識共有の重要性警告する統計：2022年には、製造業労働力のほぼ3分の1が55歳以上でした（ Deloitte）。

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