لوحة دوائر مطبوعة متعددة الطبقات، لوحة دوائر مطبوعة عالية الكثافة من أي طبقة

تُصنع لوحات الدوائر المطبوعة عالية الكثافة (HDI PCB) من لوحات الدوائر المطبوعة التقليدية ذات الوجهين، وذلك من خلال عملية بناء وتغليف متواصلة. يُعرف هذا النوع من لوحات الدوائر المصنعة بتقنية الطبقات المتواصلة أيضًا باسم لوحات الدوائر متعددة الطبقات (BUM). تتميز لوحات الدوائر عالية الكثافة (HDI) بمزايا عديدة مقارنةً بلوحات الدوائر التقليدية، فهي خفيفة الوزن، رقيقة، قصيرة، وصغيرة الحجم.

يتم تحقيق التوصيل الكهربائي بين لوحات الدوائر عالية الكثافة (HDI) عبر وصلات موصلة عبر الثقوب، أو وصلات مدفونة/عمياء، والتي تختلف هيكليًا عن لوحات الدوائر متعددة الطبقات العادية. تُستخدم الوصلات المدفونة/العائمة الدقيقة على نطاق واسع في لوحات الدوائر المطبوعة عالية الكثافة (HDI). تعتمد تقنية HDI على الحفر المباشر بالليزر، بينما تعتمد لوحات الدوائر المطبوعة القياسية عادةً على الحفر الميكانيكي، مما يؤدي غالبًا إلى انخفاض عدد الطبقات ونسبة العرض إلى الارتفاع.

ينعكس التطور عالي الكثافة للوحات الدوائر المطبوعة عالية الكثافة بشكل رئيسي في كثافة الثقوب والدوائر ووسادات اللحام وسمك الطبقة البينية.

● الثقوب الدقيقة النافذة: تحتوي لوحات الدوائر المطبوعة عالية الكثافة (HDI) على ثقوب عمياء وتصاميم أخرى للثقوب الدقيقة النافذة، ويتجلى ذلك بشكل أساسي في المتطلبات العالية لتقنية تشكيل الثقوب الدقيقة بحجم مسام أقل من 150 ميكرومتر، بالإضافة إلى التكلفة وكفاءة الإنتاج والتحكم في دقة موضع الثقوب. في لوحات الدوائر متعددة الطبقات التقليدية، توجد فقط ثقوب نافذة ولا توجد ثقوب صغيرة مدفونة/عمياء

● تحسين عرض/تباعد الخطوط: يتجلى ذلك بشكل رئيسي في متطلبات أكثر صرامة فيما يتعلق بعيوب الأسلاك وخشونة سطحها. لا يتجاوز عرض/تباعد الخطوط بشكل عام 76.2 ميكرومتر.

● كثافة عالية للوسادات: تزيد كثافة وصلات اللحام عن 50 وصلة/سم²

● ترقق سمك العازل: يتجلى ذلك بشكل رئيسي في اتجاه سمك العازل بين الطبقات نحو 80 ميكرومتر وما دون، وأصبح شرط توحيد السمك أكثر صرامة، خاصة بالنسبة للوحات الدوائر المطبوعة عالية الكثافة وركائز التغليف ذات التحكم المميز في المعاوقة.

لا يقتصر دور تقنية HDI على تصغير تصميم المنتج النهائي فحسب، بل يمكنها أيضًا تلبية معايير أعلى للأداء الإلكتروني والكفاءة في آن واحد.

تتيح كثافة التوصيلات المتزايدة في تقنية HDI تعزيز قوة الإشارة وتحسين الموثوقية. إضافةً إلى ذلك، تتميز لوحات الدوائر المطبوعة بتقنية HDI بتحسينات ملحوظة في الحد من تداخل الترددات اللاسلكية، وتداخل الموجات الكهرومغناطيسية، والتفريغ الكهروستاتيكي، والتوصيل الحراري، وغيرها. كما تعتمد تقنية HDI على تقنية التحكم الرقمي الكامل في معالجة الإشارات (DSP) والعديد من التقنيات الحاصلة على براءات اختراع، مما يمنحها القدرة على التكيف مع الأحمال ضمن نطاق واسع، فضلاً عن قدرة عالية على تحمل الأحمال الزائدة قصيرة المدى.

كما يتضح مما سبق، تتفوق تقنية HDI على لوحات الدوائر المطبوعة العادية من حيث حجم اللوحة وأدائها الكهربائي. ولكن لكل شيء وجهان، فجانب HDI، باعتبارها لوحة دوائر مطبوعة متطورة، يتطلب تصنيعها جهداً أكبر بكثير من لوحات الدوائر المطبوعة العادية، كما أن هناك العديد من الجوانب التي يجب مراعاتها أثناء الإنتاج، لا سيما الثقوب المدفونة وفتحات التوصيل.

تُعدّ الثقوب المدفونة وفتحات التوصيل حاليًا من أبرز التحديات والصعوبات في إنتاج وتصنيع الدوائر المتكاملة عالية الكثافة (HDI). فإذا لم تُنفّذ هذه الثقوب والفتحات بشكل صحيح، ستظهر مشاكل جودة كبيرة، تشمل عدم انتظام الحواف، وعدم تجانس سُمك الطبقة الوسطى، وظهور ثقوب في نقاط اللحام.

● قد يتسبب سطح اللوح غير المستوي والخطوط غير المتساوية في حدوث ظواهر شاطئية في المناطق المنخفضة، مما يؤدي إلى عيوب مثل فجوات الخطوط وانقطاعها

● قد تتذبذب المعاوقة المميزة أيضًا بسبب عدم انتظام سمك العازل، مما يتسبب في عدم استقرار الإشارة

● تؤدي نقاط اللحام غير المتساوية إلى رداءة جودة التغليف اللاحقة، مما يؤدي إلى تلف الوصلات وفقدان العديد من المكونات

لذلك، لا تمتلك جميع مصانع لوحات الدوائر المطبوعة القدرة والقوة اللازمتين لتنفيذ تقنية HDI بشكل جيد، وقد عملت شركة RICH PCBA بجد من أجل هذا الأمر على مدار أكثر من 20 عامًا.

لقد حققنا نتائج ممتازة في تصميمات خاصة مثل لوحات الدوائر المطبوعة عالية الدقة والكثافة والتردد والسرعة، ولوحات الدوائر المطبوعة عالية السعة الحرارية، ولوحات الحامل، ولوحات الدوائر المطبوعة للترددات الراديوية. كما نمتلك خبرة إنتاجية واسعة في عمليات خاصة مثل تصنيع الصفائح النحاسية فائقة السماكة، والصفائح النحاسية كبيرة الحجم، والصفائح النحاسية السميكة، والصفائح النحاسية الهجينة عالية التردد، والصفائح النحاسية المطعمة، والصفائح ذات الثقوب النصفية، والصفائح ذات الثقوب الخلفية، والصفائح ذات التحكم في العمق، والصفائح الذهبية، ولوحات التحكم في المعاوقة عالية الدقة، وغيرها.