01
PCB interconectat de înaltă densitate cu orice strat
CONCEPTUL DE BAZĂ AL IDU
HDI este prescurtarea de la High Density Interconnector (Interconector de Înaltă Densitate), un tip (tehnologie) de fabricație a PCB-urilor care utilizează tehnologia micro-orb/îngropat pentru a realiza o densitate mare de distribuție a liniei. Aceasta poate permite atingerea unor dimensiuni mai mici, performanțe mai mari și costuri mai mici. HDI PCB este preocuparea proiectanților, care se dezvoltă constant către densitate și precizie ridicată. Așa-numitul „high” nu numai că îmbunătățește performanța mașinii, dar îl și reduce. Tehnologia de integrare a densității ridicate (HDI) poate face ca designul produsului finit să fie mai miniaturizat, îndeplinind în același timp standarde mai ridicate de performanță și eficiență electronică.
PCB-urile HDI includ de obicei fire de via îngropate prin găurire cu laser și fire de via îngropate prin găurire mecanică. Tehnologia de conducere între straturile interioare și exterioare se realizează în general prin procese precum fire de via îngropate traversante, fire de via îngropate, găuri suprapuse, găuri decalate, fire de via îngropate/îngropate încrucișate, găuri străpunse, umplerea cu galvanizare a firelor îngropate, găuri mici și micro-găuri în disc cu fir fin etc.
Există mai multe tipuri de PCB HDI: cu 1 strat, cu 2 straturi, cu 3 straturi, cu 4 straturi și orice interconectare cu straturi.
● Structura HDI cu 1 strat: 1+N+1 (presare de două ori, găurire cu laser o dată).
● Structura HDI cu 2 straturi: 2+N+2 (presare de 3 ori, găurire cu laser de două ori).
● Structura HDI în 3 straturi: 3+N+3 (presare de 4 ori, găurire cu laser de 3 ori).
● Structura HDI cu 4 straturi: 4+N+4 (presare de 5 ori, găurire cu laser de 4 ori).
Din structurile de mai sus, se poate concluziona că o găurire cu laser o dată este un HDI cu un singur strat, de două ori este un HDI cu două straturi și așa mai departe. Orice interconectare de straturi poate începe găurirea cu laser de la placa de bază. Cu alte cuvinte, ceea ce trebuie găurit cu laser înainte de presare este orice strat HDI.
Conceptul de design al HDI
1. Când întâlnim un design cu găuri în zona BGA a unui PCB multistrat, dar din cauza constrângerilor de spațiu, trebuie să folosim pad-uri BGA ultra mici și găuri ultra mici pentru a obține o penetrare completă a plăcii, cum ar trebui să facem acest lucru? Acum am dori să vă prezentăm PCB-ul HDI de înaltă precizie menționat frecvent în PCB-uri, după cum urmează.
Găurirea tradițională a PCB-urilor este influențată de instrumentul de găurire. Când dimensiunea orificiului de găurire atinge 0,15 mm, costul este deja foarte ridicat și este dificil să se facă îmbunătățiri suplimentare. Cu toate acestea, din cauza spațiului limitat, când se poate adopta o dimensiune a orificiului de doar 0,1 mm, este necesar conceptul de design HDI.
2. Găurirea PCB-urilor HDI nu se mai bazează pe găurirea mecanică tradițională, ci utilizează tehnologia de găurire cu laser (cunoscută uneori și sub denumirea de placă laser). Dimensiunea găurii de găurire HDI este în general de 3-5 mil (0,076-0,127 mm), lățimea liniei este de 3-4 mil (0,076-0,10 mm), dimensiunea plăcuțelor de lipire poate fi redusă considerabil, astfel încât se poate obține o distribuție mai bună a liniei pe unitatea de suprafață, rezultând o densitate mare de interconectare.
Apariția tehnologiei HDI a fost adaptată și a promovat dezvoltarea industriei PCB, permițând amplasarea unor BGA, QFP etc. mai dense pe PCB-ul HDI. În prezent, tehnologia HDI este utilizată pe scară largă, printre care HDI cu un singur strat a fost utilizat pe scară largă în producția de PCB-uri cu BGA de 0,5 pitch. Dezvoltarea tehnologiei HDI impulsionează dezvoltarea tehnologiei cipurilor, care, la rândul său, determină îmbunătățirea și progresul tehnologiei HDI.
În zilele noastre, cipurile BGA cu pas de 0,5 au fost adoptate treptat pe scară largă de către inginerii de proiectare, iar îmbinările de lipire ale BGA s-au schimbat treptat de la o formă centrală scobită sau împământată la o formă cu intrare și ieșire de semnal în centru, care necesită cablare.
3. PCB-urile HDI sunt fabricate în general folosind metoda de stivuire. Cu cât stivuirea este efectuată de mai multe ori, cu atât nivelul tehnic al plăcii este mai ridicat. PCB-urile HDI obișnuite sunt practic stivuite o singură dată, în timp ce HDI cu strat înalt utilizează tehnologia de stivuire de două sau mai multe ori, precum și tehnologii avansate pentru PCB, cum ar fi stivuirea găurilor, umplerea găurilor prin galvanizare și găurirea directă cu laser etc.
PCB-urile HDI sunt concepute pentru utilizarea tehnologiei avansate de asamblare, iar performanța electrică și precizia semnalului sunt mai mari decât PCB-urile tradiționale. În plus, HDI are îmbunătățiri semnificative în ceea ce privește interferențele de radiofrecvență, interferențele undelor electromagnetice, descărcarea electrostatică și conductivitatea termică etc.
Aplicație
PCB-urile HDI au o gamă largă de scenarii de aplicare în domeniul electronic, cum ar fi:
-Big Data și AI: PCB-urile HDI pot îmbunătăți calitatea semnalului, durata de viață a bateriei și integrarea funcțională a telefoanelor mobile, reducând în același timp greutatea și grosimea acestora. PCB-urile HDI pot sprijini, de asemenea, dezvoltarea de noi tehnologii, cum ar fi comunicarea 5G, AI și IoT etc.
-Automobil: PCB-ul HDI poate îndeplini cerințele de complexitate și fiabilitate ale sistemelor electronice auto, îmbunătățind în același timp siguranța, confortul și inteligența automobilelor. Poate fi aplicat și în funcții precum radarul auto, navigația, divertismentul și asistența la conducere.
-Medical: PCB-urile HDI pot îmbunătăți precizia, sensibilitatea și stabilitatea echipamentelor medicale, reducând în același timp dimensiunea și consumul de energie al acestora. De asemenea, pot fi aplicate în domenii precum imagistica medicală, monitorizare, diagnostic și tratament.
Principalele aplicații ale PCB-urilor HDI sunt în telefoane mobile, camere digitale, inteligență artificială, purtători de circuite integrate, laptopuri, electronică auto, roboți, drone etc., fiind utilizate pe scară largă în multiple domenii.
