PCB interconectada de alta densidad de cualquier capa
CONCEPTO BÁSICO DEL IDH
HDI significa Interconector de Alta Densidad (HDI), un tipo de tecnología de fabricación de PCB que utiliza tecnología de microvías ciegas/enterradas para lograr una alta densidad de distribución de línea. Permite lograr dimensiones más pequeñas, mayor rendimiento y menores costos. Los PCB HDI son el objetivo de los diseñadores, que buscan constantemente la alta densidad y precisión. Esta alta densidad no solo mejora el rendimiento de la máquina, sino que también reduce su tamaño. La tecnología de Integración de Alta Densidad (HDI) permite miniaturizar el diseño del producto final, a la vez que cumple con los más altos estándares de rendimiento y eficiencia electrónica.
Las PCB HDI suelen incluir la perforación láser y mecánica de vías ciegas. La tecnología de conducción entre las capas interna y externa se logra generalmente mediante procesos como vías enterradas, vías ciegas, agujeros apilados, agujeros escalonados, vías ciegas/enterradas cruzadas, agujeros pasantes, relleno de vías ciegas, galvanoplastia, espacio pequeño con alambre fino y microagujeros en el disco, etc.
Hay varios tipos de PCB HDI: 1 capa, 2 capas, 3 capas, 4 capas y cualquier interconexión de capas.
● Estructura de 1 capa HDI: 1+N+1 (presionando dos veces, perforando con láser una vez).
● Estructura de HDI de 2 capas: 2+N+2 (presionando 3 veces, perforando con láser dos veces).
● Estructura de HDI de 3 capas: 3+N+3 (presionando 4 veces, perforando con láser 3 veces).
● Estructura de HDI de 4 capas: 4+N+4 (presionando 5 veces, perforando con láser 4 veces).
De las estructuras anteriores, se puede concluir que una perforación láser corresponde a un HDI de una capa, dos veces a un HDI de dos capas, y así sucesivamente. Cualquier interconexión de capas puede iniciar la perforación láser desde la placa base. En otras palabras, lo que debe perforarse con láser antes del prensado es cualquier HDI de capa.
Concepto de diseño del IDH
1. Si nos encontramos con un diseño con agujeros en el área BGA de una PCB multicapa, pero debido a limitaciones de espacio, debemos usar almohadillas BGA ultrapequeñas y agujeros ultrapequeños para lograr una penetración completa en la placa, ¿cómo deberíamos lograrlo? A continuación, presentamos la PCB de alta precisión HDI, que se menciona con frecuencia en PCB.
La perforación tradicional de PCB se ve afectada por la herramienta de perforación. Cuando el tamaño del orificio alcanza los 0,15 mm, el costo ya es muy elevado y es difícil mejorarlo. Sin embargo, debido a la limitación de espacio, cuando solo se puede adoptar un tamaño de orificio de 0,1 mm, se requiere el concepto de diseño HDI.
2. La perforación de PCB HDI ya no se basa en la perforación mecánica tradicional, sino que utiliza tecnología de perforación láser (también conocida como placa láser). El tamaño del orificio de perforación de HDI es generalmente de 3-5 milésimas de pulgada (0,076-0,127 mm), el ancho de línea es de 3-4 milésimas de pulgada (0,076-0,10 mm). El tamaño de las almohadillas de soldadura se puede reducir considerablemente, lo que permite obtener una mayor distribución de líneas por unidad de área, lo que resulta en una interconexión de alta densidad.
La aparición de la tecnología HDI se ha adaptado a la industria de las PCB y la ha impulsado, permitiendo la disposición de BGA, QFP, etc., más densos en las PCB HDI. Actualmente, su uso es generalizado, incluyendo el de una capa en la producción de PCB con BGA de paso 0,5. El desarrollo de la tecnología HDI impulsa el desarrollo de la tecnología de chips, lo que a su vez impulsa su mejora y progreso.
Hoy en día, los ingenieros de diseño han adoptado gradualmente los chips BGA de paso 0,5 y las juntas de soldadura de BGA han cambiado gradualmente de una forma ahuecada o conectada a tierra en el centro a una forma con entrada y salida de señal en el centro que requiere cableado.
3. Las PCB HDI se fabrican generalmente mediante el método de apilamiento. Cuanto más se apila, mayor es el nivel técnico de la placa. Las PCB HDI convencionales se apilan básicamente una vez, mientras que las HDI de alta capa utilizan tecnología de apilamiento doble o más, además de tecnologías avanzadas como el apilamiento de agujeros, el relleno de agujeros mediante galvanoplastia y la perforación láser directa, entre otras.
Las PCB HDI se caracterizan por el uso de tecnología de ensamblaje avanzada, y su rendimiento eléctrico y precisión de señal son superiores a los de las PCB tradicionales. Además, las PCB HDI ofrecen mejoras en la interferencia de radiofrecuencia, la interferencia de ondas electromagnéticas, las descargas electrostáticas y la conducción térmica, entre otras.
Solicitud
HDI PCB tiene una amplia gama de escenarios de aplicación en el campo electrónico, tales como:
Big Data e IA: Las PCB HDI pueden mejorar la calidad de la señal, la duración de la batería y la integración funcional de los teléfonos móviles, a la vez que reducen su peso y grosor. Además, contribuyen al desarrollo de nuevas tecnologías como la comunicación 5G, la IA y el IoT, entre otras.
Automóvil: La PCB HDI cumple con los requisitos de complejidad y fiabilidad de los sistemas electrónicos automotrices, a la vez que mejora la seguridad, la comodidad y la inteligencia de los vehículos. También se aplica a funciones como el radar, la navegación, el entretenimiento y la asistencia a la conducción.
-Médico: La PCB HDI puede mejorar la precisión, sensibilidad y estabilidad de los equipos médicos, a la vez que reduce su tamaño y consumo de energía. También se puede aplicar en campos como la imagenología médica, la monitorización, el diagnóstico y el tratamiento.
Las principales aplicaciones de PCB HDI son en teléfonos móviles, cámaras digitales, IA, portadores de circuitos integrados, computadoras portátiles, electrónica automotriz, robots, drones, etc., y se utilizan ampliamente en múltiples campos.
