01
Elke laag printplaat met hoge dichtheid en onderlinge verbindingen
BASISCONCEPT VAN HDI
HDI staat voor High Density Interconnector, een printplaatproductietechnologie die gebruikmaakt van micro-blinde/verzonken via's om een hoge lijndichtheid te realiseren. Dit resulteert in kleinere afmetingen, hogere prestaties en lagere kosten. HDI-printplaten zijn een streven van ontwerpers, die zich voortdurend ontwikkelen op het gebied van hoge dichtheid en precisie. De term "hoog" verbetert niet alleen de machineprestaties, maar verkleint ook de afmetingen van de machine. High Density Integration (HDI)-technologie maakt het mogelijk om eindproducten te miniaturiseren, terwijl tegelijkertijd aan hogere eisen op het gebied van elektronische prestaties en efficiëntie wordt voldaan.
HDI-PCB's bevatten doorgaans blinde via's die met laser of mechanisch zijn geboord. De geleiding tussen de binnen- en buitenlagen wordt over het algemeen gerealiseerd door processen zoals doorlopende, begraven via's, blinde via's, gestapelde gaten, verspringende gaten, kruisende blinde/begraven via's, doorlopende gaten, het opvullen van blinde via's met galvanisatie, fijne draadjes in kleine ruimtes en microgaatjes in de schijf, enzovoort.
Er bestaan verschillende soorten HDI-printplaten: met 1 laag, 2 lagen, 3 lagen, 4 lagen en met interconnectie van willekeurige lagen.
● Structuur van 1 laag HDI: 1+N+1 (tweemaal persen, eenmaal laserboren).
● Structuur van 2-laags HDI: 2+N+2 (3 keer persen, 2 keer laserboren).
● Structuur van 3-laags HDI: 3+N+3 (4 keer persen, 3 keer laserboren).
● Structuur van 4-laags HDI: 4+N+4 (5 keer persen, 4 keer laserboren).
Uit bovenstaande structuren kan worden geconcludeerd dat laserboren eenmalig een 1-laags HDI oplevert, tweemaal een 2-laags HDI, enzovoort. Elke laaginterconnectie kan vanaf de kernprintplaat met laserboren worden verbonden. Met andere woorden, wat vóór het persen met laserboren moet worden bewerkt, is een willekeurige laag HDI.
Ontwerpconcept van HDI
1. Wanneer we een ontwerp tegenkomen met gaten in het BGA-gebied van een meerlaagse printplaat, maar we vanwege ruimtegebrek ultrakleine BGA-pads en ultrakleine gaten moeten gebruiken om de volledige printplaat te doorboren, hoe kunnen we dat dan doen? We willen nu de HDI-printplaat met hoge precisie introduceren, die vaak wordt genoemd in de wereld van printplaten.
Het traditionele boren van printplaten wordt beïnvloed door het boorgereedschap. Bij een boorgatdiameter van 0,15 mm zijn de kosten al erg hoog en is verdere verbetering lastig. Wanneer echter door ruimtegebrek slechts een gatdiameter van 0,1 mm mogelijk is, is het HDI-ontwerpconcept noodzakelijk.
2. Het boren van HDI-printplaten gebeurt niet langer met traditionele mechanische boortechnieken, maar met laserboortechnologie (ook wel laserboard genoemd). De boorgaten in HDI-printplaten hebben doorgaans een diameter van 3-5 mil (0,076-0,127 mm) en een lijnbreedte van 3-4 mil (0,076-0,10 mm). Hierdoor kunnen de soldeerpunten aanzienlijk kleiner worden, waardoor er meer lijnen per oppervlakte-eenheid kunnen worden aangebracht en een hoge interconnectiedichtheid wordt bereikt.
De opkomst van HDI-technologie heeft de ontwikkeling van de printplaatindustrie gestimuleerd en bevorderd, waardoor dichtere BGA's, QFP's, enzovoort op HDI-printplaten kunnen worden geplaatst. HDI-technologie wordt momenteel op grote schaal gebruikt, waarbij 1-laags HDI veelvuldig wordt toegepast in de printplaatproductie met BGA's met een pitch van 0,5 mm. De ontwikkeling van HDI-technologie stimuleert de ontwikkeling van chiptechnologie, wat op zijn beurt de verbetering en vooruitgang van HDI-technologie bevordert.
Tegenwoordig worden BGA-chips met een pitch van 0,5 mm steeds vaker gebruikt door ontwerpers, en de soldeerverbindingen van BGA's zijn geleidelijk veranderd van een vorm met een holle kern of aarding naar een vorm met signaalinvoer en -uitvoer in het midden, waarvoor bedrading nodig is.
3. HDI-printplaten worden over het algemeen vervaardigd met behulp van de stapelmethode. Hoe vaker er gestapeld wordt, hoe hoger het technische niveau van de printplaat. Gewone HDI-printplaten worden in principe één keer gestapeld, terwijl HDI-printplaten met een hoog aantal lagen twee of meer stapelstappen gebruiken, evenals geavanceerde printplaattechnologieën zoals gatenstapeling, het vullen van gaten door middel van galvaniseren en direct laserboren, enz.
HDI-printplaten lenen zich voor geavanceerde assemblagetechnologie en bieden betere elektrische prestaties en signaalnauwkeurigheid dan traditionele printplaten. Bovendien zijn er verbeteringen te zien op het gebied van radiofrequentie-interferentie, elektromagnetische interferentie, elektrostatische ontlading en warmtegeleiding.
Sollicitatie
HDI PCB's hebben een breed scala aan toepassingsmogelijkheden in de elektronica, zoals:
-Big Data & AI: HDI PCB's kunnen de signaalkwaliteit, de batterijduur en de functionele integratie van mobiele telefoons verbeteren, terwijl ze tegelijkertijd het gewicht en de dikte ervan verminderen. HDI PCB's kunnen ook de ontwikkeling van nieuwe technologieën ondersteunen, zoals 5G-communicatie, AI en IoT, enz.
-Automobiel: HDI PCB's kunnen voldoen aan de complexiteits- en betrouwbaarheidseisen van elektronische systemen in auto's, terwijl ze tegelijkertijd de veiligheid, het comfort en de intelligentie van auto's verbeteren. Ze kunnen ook worden toegepast in functies zoals autoradar, navigatie, entertainment en rijhulp.
-Medisch: HDI PCB's kunnen de nauwkeurigheid, gevoeligheid en stabiliteit van medische apparatuur verbeteren, terwijl ze tegelijkertijd de afmetingen en het stroomverbruik verminderen. Ze kunnen ook worden toegepast in gebieden zoals medische beeldvorming, monitoring, diagnose en behandeling.
De belangrijkste toepassingen van HDI PCB's zijn te vinden in mobiele telefoons, digitale camera's, AI, IC-dragers, laptops, auto-elektronica, robots, drones, enzovoort, en ze worden breed ingezet in diverse sectoren.
