PCB Interkoneksi Kepadatan Tinggi Lapisan Apa Pun
KONSEP DASAR HDI
HDI adalah singkatan dari High Density Interconnector, yaitu jenis (teknologi) manufaktur PCB yang menggunakan teknologi micro blind/buried via untuk mewujudkan kepadatan distribusi jalur yang tinggi. Teknologi ini dapat menghasilkan dimensi yang lebih kecil, kinerja yang lebih tinggi, dan biaya yang lebih rendah. PCB HDI merupakan tujuan para perancang, yang terus berkembang menuju kepadatan dan presisi tinggi. Yang disebut "tinggi" tidak hanya meningkatkan kinerja mesin, tetapi juga mengurangi ukuran mesin. Teknologi High Density Integration (HDI) dapat membuat desain produk akhir lebih miniatur, sekaligus memenuhi standar kinerja dan efisiensi elektronik yang lebih tinggi.
PCB HDI biasanya mencakup lubang tembus buta yang dibuat dengan laser dan lubang tembus buta yang dibuat secara mekanis. Teknologi penghantar antara lapisan dalam dan luar umumnya dicapai melalui proses seperti lubang tembus terpendam, lubang tembus buta, lubang bertumpuk, lubang berselang-seling, lubang tembus buta/terpendam silang, lubang tembus, pengisian lubang tembus buta dengan pelapisan listrik, ruang kecil kawat halus dan lubang mikro pada cakram, dll.
Ada beberapa jenis PCB HDI: 1 lapis, 2 lapis, 3 lapis, 4 lapis, dan interkoneksi antar lapisan.
● Struktur HDI 1 lapis: 1+N+1 (penekanan dua kali, pengeboran laser sekali).
● Struktur HDI 2 lapis: 2+N+2 (penekanan 3 kali, pengeboran laser dua kali).
● Struktur HDI 3 lapis: 3+N+3 (penekanan 4 kali, pengeboran laser 3 kali).
● Struktur HDI 4 lapis: 4+N+4 (penekanan 5 kali, pengeboran laser 4 kali).
Dari struktur di atas, dapat disimpulkan bahwa pengeboran laser sekali adalah HDI 1 lapis, dua kali adalah HDI 2 lapis, dan seterusnya. Interkoneksi lapisan apa pun dapat memulai pengeboran laser dari papan inti. Dengan kata lain, yang perlu dibor laser sebelum pengepresan adalah HDI lapisan apa pun.
Konsep Desain HDI
1. Ketika kita menemukan desain dengan lubang di area BGA pada PCB multi-layer, tetapi karena keterbatasan ruang, kita harus menggunakan pad BGA ultra kecil dan lubang ultra kecil untuk mencapai penetrasi papan penuh, bagaimana kita harus melakukannya? Sekarang kami ingin memperkenalkan PCB presisi tinggi HDI yang sering disebutkan dalam PCB sebagai berikut.
Pengeboran PCB tradisional dipengaruhi oleh alat pengeboran. Ketika ukuran lubang pengeboran mencapai 0,15 mm, biayanya sudah sangat tinggi dan sulit untuk ditingkatkan lebih lanjut. Namun, karena keterbatasan ruang, ketika hanya ukuran lubang 0,1 mm yang dapat diadopsi, konsep desain HDI (Hydrogen-Domain Injection) diperlukan.
2. Pengeboran PCB HDI tidak lagi bergantung pada pengeboran mekanis tradisional, tetapi menggunakan teknologi pengeboran laser (kadang-kadang juga dikenal sebagai papan laser). Ukuran lubang pengeboran HDI umumnya 3-5 mil (0,076-0,127 mm), lebar garis 3-4 mil (0,076-0,10 mm), ukuran bantalan solder dapat dikurangi secara signifikan, sehingga distribusi garis yang lebih banyak dapat diperoleh per satuan luas, menghasilkan interkoneksi dengan kepadatan tinggi.
Munculnya teknologi HDI telah beradaptasi dan mendorong perkembangan industri PCB, memungkinkan penempatan BGA, QFP, dan lain-lain yang lebih rapat pada PCB HDI. Saat ini, teknologi HDI telah banyak digunakan, di antaranya HDI 1 lapis telah banyak digunakan dalam produksi PCB dengan BGA 0,5 pitch. Perkembangan teknologi HDI mendorong perkembangan teknologi chip, yang pada gilirannya mendorong peningkatan dan kemajuan teknologi HDI.
Saat ini, chip BGA dengan jarak antar pin 0,5 mm secara bertahap telah banyak diadopsi oleh para insinyur desain, dan sambungan solder BGA secara bertahap telah berubah dari bentuk berongga di tengah atau yang dihubungkan ke ground menjadi bentuk dengan input dan output sinyal di tengah yang membutuhkan pengkabelan.
3. PCB HDI umumnya diproduksi menggunakan metode penumpukan. Semakin banyak penumpukan yang dilakukan, semakin tinggi tingkat teknologi papan tersebut. PCB HDI biasa pada dasarnya ditumpuk sekali, sedangkan HDI lapisan tinggi menggunakan teknologi penumpukan dua kali atau lebih, serta teknologi PCB canggih seperti penumpukan lubang, pengisian lubang dengan pelapisan listrik dan pengeboran laser langsung, dll.
PCB HDI mendukung penggunaan teknologi perakitan canggih, dan kinerja listrik serta akurasi sinyalnya lebih tinggi daripada PCB tradisional. Selain itu, HDI memiliki peningkatan yang lebih baik dalam hal interferensi frekuensi radio, interferensi gelombang elektromagnetik, pelepasan muatan elektrostatik, dan konduksi termal, dll.
Aplikasi
PCB HDI memiliki berbagai macam skenario aplikasi di bidang elektronik, seperti:
-Big Data & AI: PCB HDI dapat meningkatkan kualitas sinyal, masa pakai baterai, dan integrasi fungsional pada ponsel, sekaligus mengurangi bobot dan ketebalannya. PCB HDI juga dapat mendukung pengembangan teknologi baru seperti komunikasi 5G, AI, dan IoT, dll.
- Otomotif: PCB HDI dapat memenuhi persyaratan kompleksitas dan keandalan sistem elektronik otomotif, sekaligus meningkatkan keselamatan, kenyamanan, dan kecerdasan mobil. PCB ini juga dapat diaplikasikan pada fungsi-fungsi seperti radar otomotif, navigasi, hiburan, dan bantuan mengemudi.
-Medis: PCB HDI dapat meningkatkan akurasi, sensitivitas, dan stabilitas peralatan medis, sekaligus mengurangi ukuran dan konsumsi daya. PCB ini juga dapat diaplikasikan di bidang seperti pencitraan medis, pemantauan, diagnosis, dan pengobatan.
Aplikasi utama PCB HDI terdapat pada telepon seluler, kamera digital, AI, pembawa IC, laptop, elektronik otomotif, robot, drone, dll., yang banyak digunakan di berbagai bidang.
