01
Minkä tahansa kerroksen tiheästi kytketty piirilevy
HDI:N PERUSKÄÄNTEET
HDI on lyhenne sanoista High Density Interconnector, ja se on piirilevyjen valmistustyyppi (tekniikka), jossa käytetään mikro-sokkorakenteista/haudattua läpivientiä suuren linjajakelutiheyden saavuttamiseksi. Sillä voidaan saavuttaa pienempiä mittoja, parempi suorituskyky ja alhaisemmat kustannukset. HDI-piirilevyt ovat suunnittelijoiden tavoite, ja he kehittävät jatkuvasti kohti suurta tiheyttä ja tarkkuutta. Niin kutsuttu "korkea" tiheys ei ainoastaan paranna koneen suorituskykyä, vaan myös pienentää koneen kokoa. High Density Integration (HDI) -tekniikka voi tehdä lopputuotteen suunnittelusta pienemmän ja samalla täyttää korkeammat elektronisen suorituskyvyn ja tehokkuuden standardit.
HDI-piirilevyyn käytetään tyypillisesti laserporausta ja mekaanista sokkoreiän porausta. Sisä- ja ulkokerrosten välinen johtavuus saavutetaan yleensä prosesseilla, kuten läpi haudattu reikä, sokkoreikä, pinotut reiät, porrastetut reiät, ristikkäiset sokko-/hautareiät, läpireiät, sokkoreiän täyttö, galvanointi, hienolankainen pienten tilojen ja mikroreikien tekeminen levyyn jne.
HDI-piirilevyjä on useita tyyppejä: 1-kerroksisia, 2-kerroksisia, 3-kerroksisia, 4-kerroksisia ja minkä tahansa kerroksen yhteenliitäntöjä.
● Yhden kerroksen HDI:n rakenne: 1+N+1 (kaksi puristusta, kerran laserporaus).
● Kaksikerroksisen HDI:n rakenne: 2+N+2 (3 puristusta, 2 laserporausta).
● 3-kerroksisen HDI:n rakenne: 3+N+3 (4 puristusta, 3 laserporausta).
● 4-kerroksisen HDI:n rakenne: 4+N+4 (5 puristusta, 4 laserporausta).
Yllä olevista rakenteista voidaan päätellä, että yksi laserporaus on yksikerroksinen HDI, kaksi kertaa kaksikerroksinen HDI ja niin edelleen. Mikä tahansa kerrosten yhteenliittäminen voi aloittaa laserporauksen ydinlevystä. Toisin sanoen, mikä tahansa kerros HDI on porattava laserilla ennen puristamista.
HDI:n suunnittelukonsepti
1. Kun kohtaamme suunnittelun, jossa on reikiä monikerroksisen piirilevyn BGA-alueella, mutta tilarajoitteiden vuoksi meidän on käytettävä erittäin pieniä BGA-alustoja ja erittäin pieniä reikiä koko piirilevyn läpäisyn saavuttamiseksi, miten meidän tulisi tehdä se? Seuraavaksi haluamme esitellä piirilevyissä usein mainitun HDI-tarkkuuspiirilevyn.
Perinteiseen piirilevyjen poraukseen vaikuttaa poraustyökalu. Kun porareiän koko on 0,15 mm, kustannukset ovat jo erittäin korkeat ja parantaminen on vaikeaa. Rajoitetun tilan vuoksi, kun voidaan käyttää vain 0,1 mm:n reiän kokoa, tarvitaan HDI-suunnittelukonseptia.
2. HDI-piirilevyjen poraus ei enää perustu perinteiseen mekaaniseen poraukseen, vaan siinä käytetään laserporaustekniikkaa (joskus tunnetaan myös laserlevynä). HDI-piirilevyjen porausreikien koko on yleensä 3–5 mil (0,076–0,127 mm), viivan leveys on 3–4 mil (0,076–0,10 mm), ja juotosalueiden kokoa voidaan pienentää huomattavasti, jolloin saadaan aikaan suurempi viivanjakauma pinta-alayksikköä kohti, mikä johtaa tiheämpään yhteenliitäntään.
HDI-teknologian synty on sopeutunut piirilevyteollisuuden kehitykseen ja edistänyt sitä, mahdollistaen tiheämpien BGA-, QFP- jne. rakenteiden sijoittamisen HDI-piirilevyille. Tällä hetkellä HDI-teknologiaa on käytetty laajalti, ja yksikerroksista HDI:tä on käytetty laajalti piirilevyjen tuotannossa 0,5-jakoisella BGA:lla. HDI-teknologian kehitys vauhdittaa siruteknologian kehitystä, mikä puolestaan vauhdittaa HDI-teknologian parantamista ja edistymistä.
Nykyään 0,5-jakoiset BGA-sirut ovat vähitellen yleistyneet suunnittelijainsinöörien keskuudessa, ja BGA:n juotosliitokset ovat vähitellen muuttuneet keskeltä ontelosta tai maadoitetusta muodosta muotoon, jossa signaalitulo ja -lähtö ovat keskellä ja joka vaatii johdotusta.
3. HDI-piirilevyt valmistetaan yleensä pinoamismenetelmällä. Mitä useampia pinoamiskertoja tehdään, sitä korkeampi on levyn tekninen taso. Tavallinen HDI-piirilevy pinotaan periaatteessa kerran, kun taas monikerroksisessa HDI-levyssä käytetään kaksinkertaista tai useampaa pinoamistekniikkaa sekä edistyneitä piirilevytekniikoita, kuten reikien pinoamista, reikien täyttöä galvanointimenetelmällä ja suoraa laserporausta.
HDI-piirilevyt edistävät edistyneen kokoonpanotekniikan käyttöä, ja niiden sähköinen suorituskyky ja signaalin tarkkuus ovat perinteisiin piirilevyihin verrattuna korkeammat. Lisäksi HDI:llä on paremmat parannukset radiotaajuushäiriöiden, sähkömagneettisten aaltojen häiriöiden, staattisten purkausten ja lämmönjohtavuuden suhteen.
Hakemus
HDI-piirilevyllä on laaja valikoima sovellusskenaarioita elektroniikka-alalla, kuten:
-Big Data ja tekoäly: HDI-piirilevyt voivat parantaa matkapuhelinten signaalin laatua, akunkestoa ja toiminnallista integraatiota samalla, kun ne vähentävät niiden painoa ja paksuutta. HDI-piirilevyt voivat myös tukea uusien teknologioiden, kuten 5G-viestinnän, tekoälyn ja esineiden internetin, kehitystä.
-Auto: HDI-piirilevy voi täyttää autojen elektronisten järjestelmien monimutkaisuus- ja luotettavuusvaatimukset samalla parantaen autojen turvallisuutta, mukavuutta ja älykkyyttä. Sitä voidaan soveltaa myös toimintoihin, kuten autojen tutka, navigointi, viihde ja ajoavustin.
-Lääketiede: HDI-piirilevy voi parantaa lääkinnällisten laitteiden tarkkuutta, herkkyyttä ja vakautta samalla, kun se pienentää niiden kokoa ja virrankulutusta. Sitä voidaan soveltaa myös esimerkiksi lääketieteellisessä kuvantamisessa, seurannassa, diagnostiikassa ja hoidossa.
HDI-piirilevyjen valtavirran sovelluksia ovat matkapuhelimet, digitaalikamerat, tekoäly, IC-kantolaitteet, kannettavat tietokoneet, autoelektroniikka, robotit, droonit jne., ja niitä käytetään laajalti useilla aloilla.
