01
Οποιαδήποτε διασυνδεδεμένη πλακέτα υψηλής πυκνότητας στρώματος
ΒΑΣΙΚΗ ΕΝΝΟΙΑ ΤΟΥ ΔΕΙΚΤΗ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ
Το HDI σημαίνει High Density Interconnector (Διασύνδεση Υψηλής Πυκνότητας), το οποίο είναι ένας τύπος (τεχνολογία) κατασκευής PCB, που χρησιμοποιεί τεχνολογία micro blind/buried via για την επίτευξη υψηλής πυκνότητας διανομής γραμμής. Μπορεί να επιτύχει μικρότερες διαστάσεις, υψηλότερη απόδοση και χαμηλότερο κόστος. Η τεχνολογία HDI PCB αποτελεί επιδίωξη των σχεδιαστών, οι οποίοι εξελίσσονται συνεχώς προς την υψηλή πυκνότητα και ακρίβεια. Η λεγόμενη «υψηλή» πυκνότητα όχι μόνο βελτιώνει την απόδοση της μηχανής, αλλά μειώνει και το μέγεθός της. Η τεχνολογία High Density Integration (HDI) μπορεί να κάνει τον σχεδιασμό του τελικού προϊόντος πιο μικροσκοπικό, ενώ παράλληλα πληροί υψηλότερα πρότυπα ηλεκτρονικής απόδοσης και αποδοτικότητας.
Η πλακέτα HDI PCB συνήθως περιλαμβάνει τυφλές οπές διάτρησης με λέιζερ και μηχανικές οπές διάτρησης. Η τεχνολογία αγωγιμότητας μεταξύ εσωτερικών και εξωτερικών στρωμάτων επιτυγχάνεται γενικά μέσω διαδικασιών όπως θαμμένες οπές, τυφλές οπές, στοιβαγμένες οπές, κλιμακωτές οπές, εγκάρσιες οπές/θαμμένες οπές, διαμπερείς οπές, ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση πλήρωσης τυφλών, λεπτό σύρμα μικρού χώρου και μικροοπές στον δίσκο, κ.λπ.
Υπάρχουν διάφοροι τύποι πλακέτας HDI: 1 στρώση, 2 στρώσεις, 3 στρώσεις, 4 στρώσεις και οποιαδήποτε διασύνδεση στρώσεων.
● Δομή HDI 1 στρώσης: 1+N+1 (δύο φορές πάτημα, μία φορά τρύπημα με λέιζερ).
● Δομή HDI 2 στρώσεων: 2+N+2 (πίεση 3 φορές, τρύπημα με λέιζερ δύο φορές).
● Δομή HDI 3 στρώσεων: 3+N+3 (4 φορές πάτημα, 3 φορές διάτρηση με λέιζερ).
● Δομή HDI 4 στρώσεων: 4+N+4 (πίεση 5 φορές, τρύπημα με λέιζερ 4 φορές).
Από τις παραπάνω δομές, μπορεί να συναχθεί το συμπέρασμα ότι η διάτρηση με λέιζερ μία φορά είναι HDI 1 στρώσης, η δεύτερη είναι HDI 2 στρώσεων, και ούτω καθεξής. Οποιαδήποτε διασύνδεση στρώσεων μπορεί να ξεκινήσει τη διάτρηση με λέιζερ από την πλακέτα πυρήνα. Με άλλα λόγια, αυτό που πρέπει να τρυπηθεί με λέιζερ πριν από την πρέσα είναι οποιαδήποτε HDI στρώσης.
Σχεδιαστική Έννοια του HDI
1. Όταν συναντάμε ένα σχέδιο με οπές στην περιοχή BGA μιας πολυστρωματικής πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος (PCB), αλλά λόγω περιορισμών χώρου, πρέπει να χρησιμοποιήσουμε εξαιρετικά μικρά μαξιλαράκια BGA και εξαιρετικά μικρές οπές για να επιτύχουμε πλήρη διείσδυση στην πλακέτα, πώς πρέπει να το κατασκευάσουμε; Τώρα θα θέλαμε να εισαγάγουμε την πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος υψηλής ακρίβειας HDI που αναφέρεται συχνά στις πλακέτες τυπωμένου κυκλώματος ως εξής.
Η παραδοσιακή διάτρηση των PCB επηρεάζεται από το εργαλείο διάτρησης. Όταν το μέγεθος της οπής διάτρησης φτάσει τα 0,15 mm, το κόστος είναι ήδη πολύ υψηλό και είναι δύσκολο να βελτιωθεί περαιτέρω. Ωστόσο, λόγω του περιορισμένου χώρου, όταν μπορεί να υιοθετηθεί μόνο ένα μέγεθος οπής 0,1 mm, απαιτείται η σχεδιαστική ιδέα του HDI.
2. Η διάτρηση της πλακέτας HDI PCB δεν βασίζεται πλέον στην παραδοσιακή μηχανική διάτρηση, αλλά χρησιμοποιεί τεχνολογία διάτρησης με λέιζερ (μερικές φορές γνωστή και ως πλακέτα λέιζερ). Το μέγεθος της οπής διάτρησης της HDI είναι γενικά 3-5mil (0,076-0,127mm), το πλάτος της γραμμής είναι 3-4mil (0,076-0,10mm), το μέγεθος των μαξιλαριών συγκόλλησης μπορεί να μειωθεί σημαντικά, έτσι ώστε να επιτυγχάνεται μεγαλύτερη κατανομή γραμμών ανά μονάδα επιφάνειας, με αποτέλεσμα διασύνδεση υψηλής πυκνότητας.
Η εμφάνιση της τεχνολογίας HDI έχει προσαρμοστεί και προωθήσει την ανάπτυξη της βιομηχανίας PCB, επιτρέποντας την τοποθέτηση πιο πυκνών BGA, QFP κ.λπ. στην πλακέτα HDI PCB. Σήμερα, η τεχνολογία HDI έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως, μεταξύ των οποίων η HDI 1 στρώσης έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στην παραγωγή PCB με BGA 0,5 pitch. Η ανάπτυξη της τεχνολογίας HDI οδηγεί στην ανάπτυξη της τεχνολογίας τσιπ, η οποία με τη σειρά της οδηγεί στη βελτίωση και την πρόοδο της τεχνολογίας HDI.
Στις μέρες μας, τα τσιπ BGA 0,5 βήματος έχουν σταδιακά υιοθετηθεί ευρέως από τους μηχανικούς σχεδιασμού και οι συγκολλήσεις των BGA έχουν σταδιακά αλλάξει από μια κεντρική κοίλη ή γειωμένη μορφή σε μια μορφή με είσοδο και έξοδο σήματος στο κέντρο που απαιτεί καλωδίωση.
3. Η πλακέτα HDI PCB κατασκευάζεται γενικά με τη μέθοδο στοίβαξης. Όσο περισσότερες φορές γίνεται η στοίβαξη, τόσο υψηλότερο είναι το τεχνικό επίπεδο της πλακέτας. Η συνηθισμένη πλακέτα HDI PCB στοιβάζεται βασικά μία φορά, ενώ η HDI υψηλής στρώσης χρησιμοποιεί τεχνολογία στοίβαξης δύο ή περισσότερων φορές, καθώς και προηγμένες τεχνολογίες PCB όπως στοίβαξη οπών, πλήρωση οπών με ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση και άμεση διάτρηση με λέιζερ κ.λπ.
Η πλακέτα HDI PCB ευνοεί τη χρήση προηγμένης τεχνολογίας συναρμολόγησης και η ηλεκτρική απόδοση και η ακρίβεια σήματος είναι υψηλότερες από την παραδοσιακή πλακέτα PCB. Επιπλέον, η HDI έχει καλύτερες βελτιώσεις στις παρεμβολές ραδιοσυχνοτήτων, τις παρεμβολές ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, την ηλεκτροστατική εκκένωση και τη θερμική αγωγιμότητα κ.λπ.
Εφαρμογή
Η πλακέτα HDI PCB έχει ένα ευρύ φάσμα σεναρίων εφαρμογής στον ηλεκτρονικό τομέα, όπως:
-Μεγάλα Δεδομένα & Τεχνητή Νοημοσύνη: Η πλακέτα HDI PCB μπορεί να βελτιώσει την ποιότητα σήματος, τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας και τη λειτουργική ενσωμάτωση των κινητών τηλεφώνων, μειώνοντας παράλληλα το βάρος και το πάχος τους. Η πλακέτα HDI PCB μπορεί επίσης να υποστηρίξει την ανάπτυξη νέων τεχνολογιών όπως η επικοινωνία 5G, η Τεχνητή Νοημοσύνη και το Διαδίκτυο των Πραγμάτων κ.λπ.
-Αυτοκίνητο: Η πλακέτα HDI PCB μπορεί να καλύψει τις απαιτήσεις πολυπλοκότητας και αξιοπιστίας των ηλεκτρονικών συστημάτων αυτοκινήτων, βελτιώνοντας παράλληλα την ασφάλεια, την άνεση και την ευφυΐα των αυτοκινήτων. Μπορεί επίσης να εφαρμοστεί σε λειτουργίες όπως το ραντάρ αυτοκινήτου, η πλοήγηση, η ψυχαγωγία και η υποβοήθηση οδήγησης.
-Ιατρική: Η πλακέτα HDI PCB μπορεί να βελτιώσει την ακρίβεια, την ευαισθησία και τη σταθερότητα του ιατρικού εξοπλισμού, μειώνοντας παράλληλα το μέγεθος και την κατανάλωση ενέργειας. Μπορεί επίσης να εφαρμοστεί σε τομείς όπως η ιατρική απεικόνιση, η παρακολούθηση, η διάγνωση και η θεραπεία.
Οι κύριες εφαρμογές των HDI PCB είναι σε κινητά τηλέφωνα, ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές, AI, φορείς ολοκληρωμένου κυκλώματος, φορητούς υπολογιστές, ηλεκτρονικά αυτοκινήτων, ρομπότ, drones κ.λπ., και χρησιμοποιούνται ευρέως σε πολλαπλούς τομείς.
