01
Vsaka plast visoko gostote medsebojno povezana PCB
OSNOVNI KONCEPT HDI
HDI je kratica za High Density Interconnector (medkonektor visoke gostote), ki je vrsta (tehnologija) izdelave tiskanih vezij, ki uporablja tehnologijo mikro slepih/vkopanih prehodov za doseganje visoke gostote porazdelitve linij. Omogoča doseganje manjših dimenzij, večje zmogljivosti in nižjih stroškov. HDI tiskana vezja so prizadevanja oblikovalcev, ki se nenehno razvijajo v smeri visoke gostote in natančnosti. Tako imenovana "visoka" gostota ne le izboljša zmogljivost stroja, temveč tudi zmanjša njegovo velikost. Tehnologija integracije visoke gostote (HDI) lahko naredi končni izdelek bolj miniaturiziran, hkrati pa izpolnjuje višje standarde elektronske zmogljivosti in učinkovitosti.
HDI PCB običajno vključuje lasersko vrtanje slepih prehodov in mehansko vrtanje slepih prehodov. Tehnologija prevajanja med notranjo in zunanjo plastjo se običajno doseže s postopki, kot so skoznji zakopani prehod, slepi prehod, zložene luknje, stopničasto razporejene luknje, prečno slepi/zakopani prehod, skoznje luknje, galvanizacija slepih prehodov, tanke žice, majhne prostore in mikro luknje v disku itd.
Obstaja več vrst HDI PCB-jev: 1-slojni, 2-slojni, 3-slojni, 4-slojni in poljubna medsebojna povezava plasti.
● Struktura enoslojnega HDI: 1+N+1 (dvakratno stiskanje, enkratno lasersko vrtanje).
● Struktura dvoslojnega HDI: 2+N+2 (3-kratno stiskanje, dvakratno lasersko vrtanje).
● Struktura 3-slojnega HDI: 3+N+3 (4-kratno stiskanje, 3-kratno lasersko vrtanje).
● Struktura 4-slojnega HDI: 4+N+4 (5-kratno stiskanje, 4-kratno lasersko vrtanje).
Iz zgornjih struktur lahko sklepamo, da je enkratno lasersko vrtanje enoslojni HDI, dvakrat dvoslojni HDI in tako naprej. Vsaka povezava plasti lahko začne lasersko vrtanje iz jedrne plošče. Z drugimi besedami, tisto, kar je treba pred stiskanjem lasersko vrtati, je kateri koli sloj HDI.
Koncept zasnove HDI
1. Ko naletimo na zasnovo z luknjami v območju BGA večplastnega tiskanega vezja, vendar moramo zaradi prostorskih omejitev uporabiti ultra majhne BGA ploščice in ultra majhne luknje, da dosežemo popolno penetracijo plošče, kako naj to naredimo? Sedaj bi radi predstavili visoko precizno tiskano vezje HDI, ki se pogosto omenja v tiskanih vezjih, kot sledi.
Tradicionalno vrtanje tiskanih vezij je odvisno od orodja za vrtanje. Ko velikost izvrtane luknje doseže 0,15 mm, so stroški že zelo visoki in jih je težko izboljšati. Zaradi omejenega prostora pa je pri velikosti luknje 0,1 mm potreben koncept zasnove HDI.
2. Vrtanje v HDI PCB se ne zanaša več na tradicionalno mehansko vrtanje, temveč uporablja tehnologijo laserskega vrtanja (včasih znano tudi kot laserska plošča). Velikost izvrtane luknje v HDI je običajno 3-5 mil (0,076-0,127 mm), širina linije je 3-4 mil (0,076-0,10 mm), velikost spajkalnih blazinic pa se lahko močno zmanjša, tako da se lahko doseže večja porazdelitev linij na enoto površine, kar ima za posledico visoko gostoto medsebojnih povezav.
Pojav tehnologije HDI se je prilagodil in spodbudil razvoj industrije tiskanih vezij, kar je omogočilo razporeditev gostejših BGA, QFP itd. na tiskanih vezijah HDI. Trenutno se tehnologija HDI pogosto uporablja, med drugim se enoslojna HDI pogosto uporablja pri proizvodnji tiskanih vezij z 0,5-naklonskim BGA. Razvoj tehnologije HDI spodbuja razvoj tehnologije čipov, kar posledično spodbuja izboljšanje in napredek tehnologije HDI.
Dandanes so inženirji načrtovanja postopoma široko sprejeli čipe BGA z 0,5-naklonom, spajkalne spoje BGA pa so se postopoma spremenile iz osrednje izdolbene ali ozemljene oblike v obliko z vhodnim in izhodnim signalom v središču, ki zahteva ožičenje.
3. HDI tiskana vezja se običajno izdelujejo z metodo zlaganja. Večkrat ko se zlaganje izvede, višja je tehnična raven plošče. Običajna HDI tiskana vezja se v osnovi zlagajo enkrat, medtem ko visokoplastna HDI uporabljajo tehnologijo zlaganja dvakrat ali večkrat, pa tudi napredne tehnologije tiskanih vezjev, kot so zlaganje lukenj, zapolnjevanje lukenj z galvanizacijo in neposredno lasersko vrtanje itd.
HDI tiskana vezja so ugodna za uporabo napredne tehnologije montaže, električna zmogljivost in natančnost signala pa sta višji kot pri tradicionalnih tiskanih vezjih. Poleg tega ima HDI boljše izboljšave glede radiofrekvenčnih motenj, motenj elektromagnetnih valov, elektrostatičnega praznjenja in toplotne prevodnosti itd.
Uporaba
HDI PCB ima širok spekter scenarijev uporabe na področju elektronike, kot so:
-Veliki podatki in umetna inteligenca: HDI tiskana vezja lahko izboljšajo kakovost signala, življenjsko dobo baterije in funkcionalno integracijo mobilnih telefonov, hkrati pa zmanjšajo njihovo težo in debelino. HDI tiskana vezja lahko podpirajo tudi razvoj novih tehnologij, kot so komunikacija 5G, umetna inteligenca in internet stvari itd.
-Avtomobil: HDI PCB lahko izpolni zahteve glede kompleksnosti in zanesljivosti avtomobilskih elektronskih sistemov, hkrati pa izboljša varnost, udobje in inteligenco avtomobilov. Uporablja se lahko tudi za funkcije, kot so avtomobilski radar, navigacija, zabava in pomoč pri vožnji.
-Medicina: HDI PCB lahko izboljša natančnost, občutljivost in stabilnost medicinske opreme, hkrati pa zmanjša njeno velikost in porabo energije. Uporablja se lahko tudi na področjih, kot so medicinsko slikanje, spremljanje, diagnosticiranje in zdravljenje.
Glavne aplikacije HDI PCB so v mobilnih telefonih, digitalnih fotoaparatih, umetni inteligenci, nosilcih integriranih vezjev, prenosnikih, avtomobilski elektroniki, robotih, brezpilotnih letalih itd., kjer se pogosto uporabljajo na več področjih.
