01
Ľubovoľná vrstva prepojenej plošnej spoje s vysokou hustotou
ZÁKLADNÁ KONCEPTÁCIA HDI
HDI je skratka pre High Density Interconnector (High Density Interconnector), čo je typ (technológia) výroby DPS, ktorá využíva technológiu mikroslepých/zapustených prepojení na dosiahnutie vysokej hustoty rozloženia vedení. Dokáže dosiahnuť menšie rozmery, vyšší výkon a nižšie náklady. HDI DPS je cieľom dizajnérov, ktorí sa neustále vyvíjajú smerom k vysokej hustote a presnosti. Takzvaná „vysoká“ hustota nielen zlepšuje výkon stroja, ale aj znižuje jeho veľkosť. Technológia High Density Integration (HDI) môže minimalizovať dizajn konečného produktu a zároveň spĺňať vyššie štandardy elektronického výkonu a účinnosti.
Doska plošných spojov HDI zvyčajne zahŕňa laserové vŕtanie slepých otvorov a mechanické vŕtanie slepých otvorov. Technológia vedenia medzi vnútornou a vonkajšou vrstvou sa vo všeobecnosti dosahuje procesmi, ako sú napríklad zapustené otvory, slepé otvory, naskladané otvory, striedavo usporiadané otvory, priečne zaslepené/zapustené otvory, priechodné otvory, galvanické pokovovanie výplňou slepých otvorov, jemné drôty, malé medzery a mikrootvory v disku atď.
Existuje niekoľko typov dosiek plošných spojov HDI: 1 vrstva, 2 vrstvy, 3 vrstvy, 4 vrstvy a akékoľvek prepojenie vrstiev.
● Štruktúra 1 vrstvy HDI: 1+N+1 (dvojnásobné lisovanie, raz laserové vŕtanie).
● Štruktúra 2-vrstvového HDI: 2+N+2 (3-násobné lisovanie, 2-násobné vŕtanie laserom).
● Štruktúra 3-vrstvového HDI: 3+N+3 (4-násobné lisovanie, 3-násobné laserové vŕtanie).
● Štruktúra 4-vrstvového HDI: 4+N+4 (5-násobné lisovanie, 4-násobné vŕtanie laserom).
Z vyššie uvedených štruktúr možno vyvodiť záver, že jedno vŕtanie laserom predstavuje jednovrstvový HDI, dvojnásobné vŕtanie dvojvrstvový HDI atď. Akékoľvek prepojenie vrstiev môže spustiť laserové vŕtanie z jadrovej dosky. Inými slovami, to, čo je potrebné pred lisovaním vyvŕtať laserom, je akákoľvek vrstva HDI.
Koncept dizajnu HDI
1. Keď narazíme na dizajn s otvormi v oblasti BGA viacvrstvovej dosky plošných spojov, ale kvôli priestorovým obmedzeniam musíme použiť ultra malé BGA podložky a ultra malé otvory, aby sme dosiahli plnú penetráciu dosky, ako to máme urobiť? Teraz by sme chceli predstaviť vysoko presnú dosku plošných spojov HDI, ktorá sa v doskách plošných spojov často spomína.
Tradičné vŕtanie dosiek plošných spojov je ovplyvnené vŕtacím nástrojom. Keď veľkosť vŕtaného otvoru dosiahne 0,15 mm, náklady sú už veľmi vysoké a je ťažké ich ďalej vylepšovať. Avšak kvôli obmedzenému priestoru, keď je možné použiť iba otvor s veľkosťou 0,1 mm, je potrebný dizajnový koncept HDI.
2. Vŕtanie dosiek plošných spojov HDI sa už nespolieha na tradičné mechanické vŕtanie, ale využíva technológiu laserového vŕtania (niekedy tiež známu ako laserová doska). Veľkosť vŕtaného otvoru HDI je zvyčajne 3-5 mil (0,076-0,127 mm), šírka čiary je 3-4 mil (0,076-0,10 mm), veľkosť spájkovacích plôšok sa dá výrazne zmenšiť, takže je možné dosiahnuť väčšie rozloženie čiar na jednotku plochy, čo vedie k vysokej hustote prepojenia.
Vznik technológie HDI sa prispôsobil a podporil rozvoj priemyslu s plošnými spojmi, čo umožnilo usporiadať hustejšie BGA, QFP atď. na doske plošných spojov HDI. V súčasnosti sa technológia HDI široko používa, medzi inými sa pri výrobe dosiek plošných spojov s roztečou 0,5 vrstvového BGA široko používa. Vývoj technológie HDI poháňa vývoj čipovej technológie, čo následne poháňa zlepšovanie a pokrok technológie HDI.
V súčasnosti si konštruktéri postupne široko osvojili čipy BGA s roztečou 0,5 pinov a spájkované spoje BGA sa postupne zmenili z vydlabaného alebo uzemneného tvaru v strede na tvar so vstupom a výstupom signálu v strede, ktorý vyžaduje zapojenie.
3. Doska plošných spojov HDI sa zvyčajne vyrába metódou stohovania. Čím viackrát sa stohovanie vykoná, tým vyššia je technická úroveň dosky. Bežná doska plošných spojov HDI sa v podstate stohuje raz, zatiaľ čo vysokovrstvová doska HDI používa technológiu stohovania dvakrát alebo viackrát, ako aj pokročilé technológie plošných spojov, ako je stohovanie otvorov, vypĺňanie otvorov galvanickým pokovovaním a priame laserové vŕtanie atď.
Doska plošných spojov HDI je vyrobená z pokročilých technológií montáže a jej elektrický výkon a presnosť signálu sú vyššie ako u tradičných dosiek plošných spojov. Okrem toho má HDI lepšie zlepšenia v oblasti rádiofrekvenčného rušenia, elektromagnetického rušenia, elektrostatického výboja a tepelnej vodivosti atď.
Aplikácia
Doska plošných spojov HDI má široké spektrum aplikácií v elektronickej oblasti, ako napríklad:
-Veľké dáta a umelá inteligencia: HDI PCB môže zlepšiť kvalitu signálu, výdrž batérie a funkčnú integráciu mobilných telefónov a zároveň znížiť ich hmotnosť a hrúbku. HDI PCB môže tiež podporiť vývoj nových technológií, ako je 5G komunikácia, umelá inteligencia a internet vecí atď.
-Automobil: Doska plošných spojov HDI dokáže splniť požiadavky na komplexnosť a spoľahlivosť elektronických systémov automobilov a zároveň zlepšiť bezpečnosť, pohodlie a inteligenciu automobilov. Môže sa použiť aj na funkcie, ako sú automobilové radarové systémy, navigácia, zábava a asistenčné systémy riadenia.
-Medicína: HDI PCB môže zlepšiť presnosť, citlivosť a stabilitu zdravotníckych zariadení a zároveň znížiť ich veľkosť a spotrebu energie. Môže sa tiež použiť v oblastiach, ako je lekárske zobrazovanie, monitorovanie, diagnostika a liečba.
Hlavné aplikácie HDI PCB sú v mobilných telefónoch, digitálnych fotoaparátoch, umelej inteligencii, nosičoch integrovaných obvodov, notebookoch, automobilovej elektronike, robotoch, dronoch atď., pričom sa široko používajú vo viacerých oblastiach.
