01
PCB interconectado de alta densidade de calquera capa
CONCEPTO BÁSICO DE IDH
HDI significa Interconector de Alta Densidade (High Density Interconnector), un tipo de tecnoloxía de fabricación de PCB que emprega tecnoloxía de vías micro cegas/enterradas para lograr unha alta densidade de distribución de liña. Permite acadar dimensións máis pequenas, maior rendemento e custos máis baixos. A PCB HDI é a paixón dos deseñadores, en constante desenvolvemento cara á alta densidade e precisión. O chamado "alto" non só mellora o rendemento da máquina, senón que tamén o reduce. A tecnoloxía de Integración de Alta Densidade (HDI) pode facer que o deseño do produto final sexa máis miniaturizado, ao tempo que cumpre con estándares máis altos de rendemento e eficiencia electrónica.
As placas de circuíto impreso HDI adoitan incluír vías cegas para perforación láser e vías cegas para perforación mecánica. A tecnoloxía de condución entre as capas internas e externas conséguese xeralmente mediante procesos como vías enterradas pasantes, vías cegas, orificios apilados, orificios escalonados, vías cegas/enterradas cruzadas, orificios pasantes, recheo de vías cegas por galvanoplastia, espazos pequenos con fío fino e microorificios no disco, etc.
Hai varios tipos de PCB HDI: dunha capa, dúas capas, tres capas, catro capas e calquera interconexión de capas.
● Estrutura dunha capa de HDI: 1+N+1 (premendo dúas veces, perforando con láser unha vez).
● Estrutura de HDI de 2 capas: 2+N+2 (presionando 3 veces, perforando con láser dúas veces).
● Estrutura de HDI de 3 capas: 3+N+3 (presionando 4 veces, perforando con láser 3 veces).
● Estrutura de HDI de 4 capas: 4+N+4 (presionando 5 veces, perforando con láser 4 veces).
Das estruturas anteriores, pódese concluír que unha perforación láser unha vez é un HDI dunha capa, dúas veces é un HDI de dúas capas e así sucesivamente. Calquera interconexión de capas pode iniciar a perforación láser desde a placa central. Noutras palabras, o que cómpre perforar con láser antes de prensar é calquera HDI de capa.
Concepto de deseño de HDI
1. Cando atopamos un deseño con orificios na área BGA dunha placa de circuíto impreso multicapa, pero debido a restricións de espazo, temos que usar almofadas BGA ultrapequenas e orificios ultrapequenos para lograr unha penetración completa da placa, como debemos facelo? Agora gustaríanos presentar a placa de circuíto impreso de alta precisión HDI que se menciona con frecuencia nas placas de circuíto impreso, como se indica a continuación.
A perforación tradicional de PCB vese afectada pola ferramenta de perforación. Cando o tamaño do orificio de perforación alcanza os 0,15 mm, o custo xa é moi elevado e é difícil mellorar máis. Non obstante, debido ao espazo limitado, cando só se pode adoptar un tamaño de orificio de 0,1 mm, necesítase o concepto de deseño de HDI.
2. A perforación de PCB HDI xa non se basea na perforación mecánica tradicional, senón que utiliza a tecnoloxía de perforación láser (ás veces tamén coñecida como placa láser). O tamaño do orificio de perforación de HDI é xeralmente de 3-5 mil (0,076-0,127 mm), o ancho da liña é de 3-4 mil (0,076-0,10 mm), o tamaño das almofadas de soldadura pódese reducir considerablemente, polo que se pode obter unha maior distribución de liñas por unidade de área, o que resulta nunha interconexión de alta densidade.
A aparición da tecnoloxía HDI adaptouse e promoveu o desenvolvemento da industria dos circuítos impresos (PCB), o que permitiu colocar BGA, QFP, etc. máis densos no PCB HDI. Na actualidade, a tecnoloxía HDI utilízase amplamente, entre os que se inclúe o HDI dunha capa na produción de PCB con BGA de 0,5 pitch. O desenvolvemento da tecnoloxía HDI está a impulsar o desenvolvemento da tecnoloxía de chips, o que á súa vez impulsa a mellora e o progreso da tecnoloxía HDI.
Hoxe en día, os chips BGA de paso de 0,5 foron adoptados amplamente polos enxeñeiros de deseño, e as unións de soldadura de BGA cambiaron gradualmente dunha forma central baleira ou conectada a terra a unha forma con entrada e saída de sinal no centro que require cableado.
3. As placas de circuíto impreso HDI (Hydroxy Incorporated PCB) xeralmente fabrícanse mediante o método de apilamento. Cantas máis veces se apila, maior será o nivel técnico da placa. As placas de circuíto impreso HDI ordinarias apílanse basicamente unha vez, mentres que as HDI de capa alta empregan tecnoloxía de apilamento dúas ou máis veces, así como tecnoloxías avanzadas de PCB como o apilamento de buratos, o recheo de buratos mediante galvanoplastia e a perforación láser directa, etc.
A placa de circuíto impreso HDI é propicia para o uso de tecnoloxía de montaxe avanzada, e o rendemento eléctrico e a precisión do sinal son maiores que os das placas de circuíto impreso tradicionais. Ademais, a HDI presenta melloras en canto a interferencias de radiofrecuencia, interferencias de ondas electromagnéticas, descargas electrostáticas e condución térmica, etc.
Aplicación
A placa de circuíto impreso HDI ten unha ampla gama de escenarios de aplicación no campo da electrónica, como por exemplo:
-Big Data e IA: as placas de circuíto impreso HDI poden mellorar a calidade do sinal, a duración da batería e a integración funcional dos teléfonos móbiles, ao tempo que reducen o seu peso e grosor. As placas de circuíto impreso HDI tamén poden apoiar o desenvolvemento de novas tecnoloxías como a comunicación 5G, a IA e a IoT, etc.
-Automóbil: a placa de circuíto impreso HDI pode cumprir os requisitos de complexidade e fiabilidade dos sistemas electrónicos para automóbiles, ao tempo que mellora a seguridade, o confort e a intelixencia dos automóbiles. Tamén se pode aplicar a funcións como o radar para automóbiles, a navegación, o entretemento e a asistencia á condución.
-Médico: a placa de circuíto impreso HDI pode mellorar a precisión, a sensibilidade e a estabilidade dos equipos médicos, á vez que reduce o seu tamaño e o seu consumo de enerxía. Tamén se pode aplicar en campos como a imaxe médica, a monitorización, o diagnóstico e o tratamento.
As principais aplicacións das placas de circuíto impreso HDI son teléfonos móbiles, cámaras dixitais, IA, portadores de circuítos integrados, portátiles, electrónica automotriz, robots, drons, etc., sendo amplamente utilizadas en múltiples campos.
