01
Płytka PCB wielowarstwowa, dowolna warstwa HDI PCB
Producent HDI wysokiej/dowolnej warstwy

Definicja płytki drukowanej HDI (High Density Interconnection) odnosi się do płytki drukowanej Microvia z aperturą mniejszą niż 6 mm, padem otworowym mniejszym niż 0,25 mm, gęstością styków większą niż 130 punktów/godzinę kwadratową, gęstością okablowania większą niż 117 punktów/godzinę kwadratową i szerokością linii/odstępem mniejszym niż 3 mile/3 mile.
Klasyfikacja płytek HDI PCB: 1-warstwowa, 2-warstwowa, 3-warstwowa i dowolna warstwa HDI
Struktura HDI 1-warstwowa: 1+N+1 (naciśnij dwa razy, laser raz).
Struktura HDI 2-warstwowa: 2+N+2 (naciśnięcie 3 razy, laserowanie 2 razy).
3-warstwowa struktura HDI: 3+N+3 (naciśnięcie 4 razy, laser 3 razy).
Każda warstwa HDI odnosi się do HDI, które może przetwarzać wiercenie laserowe rdzenia PCB. Innymi słowy oznacza to, że przed prasowaniem wymagane jest wiercenie laserowe.
Zalety HDI PCB
1. Może obniżyć koszty PCB. Gdy gęstość PCB wzrośnie do ponad 8 warstw, jest ona produkowana metodą HDI, a jej koszt będzie niższy niż w przypadku tradycyjnych, złożonych procesów prasowania.
2. Zwiększenie gęstości obwodów poprzez łączenie tradycyjnych płytek drukowanych i podzespołów
3. Korzystne dla wykorzystania zaawansowanej technologii pakowania
4. Posiadają lepszą wydajność elektryczną i dokładność sygnału
5. Większa niezawodność
6. Może poprawić wydajność cieplną
7. Może redukować zakłócenia częstotliwości radiowych, zakłócenia fal elektromagnetycznych i wyładowania elektrostatyczne (RFI/EMI/ESD)
8. Zwiększ efektywność projektowania
Główne różnice między HDI a zwykłą płytką PCB
1. HDI ma mniejszą objętość i lżejszą wagę
Płytka drukowana HDI PCB jest wykonana z tradycyjnej dwustronnej płytki PCB jako rdzenia, poprzez ciągły montaż i laminowanie. Ten typ płytki drukowanej, wykonany metodą ciągłego warstwowania, jest również znany jako Build-up Multilayer (BUM). W porównaniu z tradycyjnymi płytkami drukowanymi, płytki HDI mają takie zalety, jak lekkość, smukłość, krótki czas montażu i mały rozmiar.
Połączenia elektryczne między płytkami drukowanymi HDI są realizowane za pomocą przewodzących połączeń przelotowych, zakopanych/ślepych, które różnią się strukturalnie od zwykłych płytek drukowanych wielowarstwowych. Mikroprzelotki zakopane/ślepe są powszechnie stosowane w płytkach drukowanych HDI. HDI wykorzystuje bezpośrednie wiercenie laserowe, podczas gdy standardowe płytki drukowane zazwyczaj wykorzystują wiercenie mechaniczne, przez co liczba warstw i współczynnik kształtu często maleją.
2. Proces produkcyjny płyty głównej HDI
Wysoka gęstość zagęszczania płytek PCB HDI przejawia się przede wszystkim w gęstości otworów, obwodów, pól lutowniczych i grubości warstw międzywarstwowych.
● Mikrootwory przelotowe: Płytki drukowane HDI zawierają otwory ślepe i inne konstrukcje mikrootworów przelotowych, co wynika głównie z wysokich wymagań technologii formowania mikrootworów o średnicy porów poniżej 150 µm, a także z kosztów, wydajności produkcji i kontroli dokładności położenia otworów. W tradycyjnych płytkach wielowarstwowych występują jedynie otwory przelotowe, a nie małe otwory zakopane/ślepe.
● Udoskonalenie szerokości/odstępów między liniami: przejawia się głównie w coraz surowszych wymaganiach dotyczących defektów drutu i chropowatości powierzchni drutu. Ogólna szerokość/odstępy między liniami nie przekraczają 76,2 um.
● Wysoka gęstość padów: gęstość połączeń lutowanych jest większa niż 50/cm2
● Zmniejszenie grubości dielektryka: objawia się to głównie tendencją do zwiększania grubości dielektryka międzywarstwowego w kierunku 80 µm i mniej, a wymagania dotyczące jednorodności grubości stają się coraz bardziej rygorystyczne, szczególnie w przypadku płytek PCB o dużej gęstości i podłoży opakowaniowych z charakterystyczną kontrolą impedancji
3. Płytka drukowana HDI ma lepsze parametry elektryczne
HDI nie tylko pozwala na miniaturyzację produktu końcowego, ale także spełnia wyższe standardy wydajności elektronicznej i efektywności.
Zwiększona gęstość połączeń w HDI pozwala na zwiększenie siły sygnału i poprawę niezawodności. Ponadto płytki drukowane HDI charakteryzują się lepszymi parametrami redukcji zakłóceń radiowych, zakłóceń fal elektromagnetycznych, wyładowań elektrostatycznych i przewodzenia ciepła itp. HDI wykorzystuje również w pełni cyfrową technologię sterowania procesami sygnałowymi (DSP) oraz liczne opatentowane technologie, które umożliwiają adaptację do obciążeń w pełnym zakresie i wysoką odporność na krótkotrwałe przeciążenia.
4. Płytki PCB HDI mają bardzo wysokie wymagania dotyczące otworów przelotowych/wtykowych
Jak widać z powyższego, zarówno pod względem rozmiaru płytki, jak i parametrów elektrycznych, HDI przewyższa zwykłe płytki PCB. Każdy medal ma dwie strony, a drugą stroną HDI, jako płytki PCB z najwyższej półki, jest znacznie wyższy próg produkcyjny i wyższy poziom trudności procesu niż w przypadku zwykłych płytek PCB. Ponadto istnieje wiele kwestii, na które należy zwrócić uwagę podczas produkcji, zwłaszcza w przypadku przelotek i otworów wtykowych.
Obecnie głównym problemem i trudnością w produkcji i wytwarzaniu HDI są zakopane przelotki i otwory zaślepiające. Jeśli zakopane przelotki i otwory zaślepiające HDI nie zostaną wykonane prawidłowo, mogą wystąpić poważne problemy jakościowe, w tym nierówne krawędzie, nierówna grubość medium i dziury w polu lutowniczym.
● Nierówna powierzchnia deski i nierówne linie mogą powodować zjawiska plażowe w zagłębieniach, co prowadzi do defektów, takich jak przerwy i pęknięcia linii
● Impedancja charakterystyczna może również ulegać wahaniom ze względu na nierównomierną grubość dielektryka, co powoduje niestabilność sygnału
● Nierówne pola lutownicze skutkują słabą jakością późniejszego pakowania, co prowadzi do strat w połączeniach i poszczególnych elementach
W związku z tym nie wszystkie fabryki PCB mają możliwości i siłę, aby dobrze realizować technologię HDI, a firma RICH PCBA ciężko nad tym pracuje od ponad 20 lat.
Osiągnęliśmy dobre rezultaty w projektach specjalnych, takich jak płytki nośne o wysokiej precyzji, wysokiej gęstości, wysokiej częstotliwości, wysokiej prędkości, wysokiej TG oraz płytki PCB RF. Posiadamy również bogate doświadczenie w produkcji w procesach specjalnych, takich jak ultragrube, ponadwymiarowe, grube miedziane, hybrydowe ciśnieniowe układy wysokoczęstotliwościowe, bloki z miedzianą inkrustacją, półotwory, wiertła tylne, wiertła z kontrolą głębokości, złote palce, precyzyjne płytki sterujące impedancją itp.
Zastosowanie (szczegóły na załączonym rysunku)
Płytki PCB HDI znajdują zastosowanie w wielu dziedzinach, m.in. w telefonach komórkowych, aparatach cyfrowych, sztucznej inteligencji, układach scalonych, sprzęcie medycznym, sterowaniu przemysłowym, laptopach, elektronice samochodowej, robotach, dronach itp.

Aplikacja
Płytki PCB HDI znajdują zastosowanie w wielu dziedzinach, m.in. w telefonach komórkowych, aparatach cyfrowych, sztucznej inteligencji, układach scalonych, sprzęcie medycznym, sterowaniu przemysłowym, laptopach, elektronice samochodowej, robotach, dronach itp.




