Điểm khác biệt chính giữa HDI và PCB thông thường - kỷ nguyên mới của kết nối mật độ cao.
HDI (High Density Interconnection) là loại bo mạch nhỏ gọn được thiết kế cho người dùng có nhu cầu sản xuất số lượng nhỏ. So với các bo mạch in thông thường, đặc điểm nổi bật nhất của HDI là mật độ dây dẫn cao. Sự khác biệt giữa hai loại chủ yếu thể hiện ở bốn khía cạnh sau.
1. HDI nhỏ hơn và nhẹ hơn.
Bo mạch HDI được làm từ các bo mạch hai mặt truyền thống làm bo mạch lõi và được ép nhiều lớp liên tục. Loại bo mạch được sản xuất bằng phương pháp ép nhiều lớp liên tục này còn được gọi là bo mạch đa lớp tích hợp (Build-up Multilayer - BUM). So với các bo mạch truyền thống, bo mạch HDI có ưu điểm là "nhẹ, mỏng, ngắn và nhỏ".
Việc kết nối điện giữa các lớp của bo mạch HDI được thực hiện thông qua các lỗ xuyên dẫn điện và các kết nối via chìm/mù. Cấu trúc của nó khác với các bo mạch nhiều lớp thông thường. Bo mạch HDI sử dụng một lượng lớn các via chìm/mù siêu nhỏ. HDI sử dụng phương pháp khoan trực tiếp bằng laser, trong khi PCB tiêu chuẩn thường sử dụng phương pháp khoan cơ học, do đó số lượng lớp và tỷ lệ kích thước thường bị giảm.
2. Quy trình sản xuất bo mạch chủ HDI
Mật độ cao của các bo mạch HDI chủ yếu thể hiện ở mật độ lỗ, đường dẫn, điểm tiếp xúc và độ dày lớp xen kẽ.
Lỗ xuyên siêu nhỏ: Bo mạch HDI chứa các thiết kế lỗ xuyên siêu nhỏ như lỗ mù, chủ yếu thể hiện ở công nghệ tạo lỗ siêu nhỏ với đường kính nhỏ hơn 150µm và các yêu cầu cao về chi phí, hiệu quả sản xuất và kiểm soát độ chính xác vị trí lỗ. Trong các bo mạch nhiều lớp truyền thống, chỉ có các lỗ xuyên và không có các lỗ mù/lỗ chìm siêu nhỏ.
Cải tiến độ rộng/khoảng cách đường kẻ: Điều này chủ yếu thể hiện ở các yêu cầu ngày càng khắt khe hơn đối với các khuyết tật đường kẻ và độ nhám bề mặt đường kẻ. Nói chung, độ rộng/khoảng cách đường kẻ không được vượt quá 76,2 µm.
Mật độ chân hàn cao: mật độ tiếp điểm hàn lớn hơn 50/cm²2
Giảm độ dày lớp điện môi: Điều này chủ yếu thể hiện ở xu hướng giảm độ dày lớp điện môi giữa các lớp xuống còn 80µm trở xuống, và yêu cầu về độ đồng nhất độ dày ngày càng khắt khe hơn, đặc biệt đối với các bo mạch mật độ cao và chất nền đóng gói có đặc tính kiểm soát trở kháng.
3. Hiệu năng điện của bo mạch HDI tốt hơn.
HDI không chỉ cho phép thiết kế sản phẩm cuối cùng được thu nhỏ hơn mà còn đáp ứng các tiêu chuẩn cao hơn về hiệu suất và hiệu quả điện tử.
Mật độ kết nối tăng lên của HDI cho phép tăng cường độ tín hiệu và cải thiện độ tin cậy. Ngoài ra, các bo mạch HDI còn có những cải tiến tốt hơn về nhiễu tần số vô tuyến (RF), nhiễu sóng điện từ, phóng điện tĩnh, dẫn nhiệt, v.v. HDI cũng sử dụng công nghệ điều khiển xử lý tín hiệu số (DSP) hoàn toàn và một số công nghệ được cấp bằng sáng chế, với khả năng thích ứng tải trọng đầy đủ và khả năng chịu quá tải ngắn hạn mạnh mẽ.
4. Các bo mạch HDI có yêu cầu rất cao đối với việc cắm các lỗ xuyên mạch ngầm.
Dù là về kích thước bo mạch hay hiệu năng điện, HDI đều vượt trội so với PCB thông thường. Mọi thứ đều có hai mặt. Mặt khác, do được sản xuất như một loại PCB cao cấp, ngưỡng sản xuất và độ khó quy trình của HDI cao hơn nhiều so với PCB thông thường. Ngoài ra còn có nhiều vấn đề cần chú ý trong quá trình sản xuất - đặc biệt là việc cắm các lỗ xuyên chìm.
Hiện nay, điểm khó khăn cốt lõi trong sản xuất HDI nằm ở việc bịt kín các lỗ xuyên mạch ngầm. Nếu các lỗ xuyên mạch ngầm của HDI không được bịt kín đúng cách, sẽ xảy ra các vấn đề chất lượng nghiêm trọng, bao gồm các cạnh bo mạch không đều, độ dày lớp cách điện không đồng đều và các điểm tiếp xúc bị rỗ, v.v.
Bề mặt bảng không bằng phẳng và các đường kẻ không thẳng, gây ra hiện tượng lồi lõm ở các chỗ trũng, có thể dẫn đến các khuyết tật như khe hở và đứt đoạn đường kẻ.
Trở kháng đặc trưng cũng sẽ dao động do độ dày chất điện môi không đồng đều, gây ra sự không ổn định tín hiệu.
Bề mặt tiếp xúc hàn không đều sẽ dẫn đến chất lượng đóng gói kém và gây ra tổn thất linh kiện.
Do đó, không phải tất cả các nhà sản xuất PCB đều có khả năng và năng lực để làm tốt công nghệ HDI. Với hơn 20 năm kinh nghiệm trong sản xuất PCB, RICHPCBA cung cấp các công nghệ sản xuất mạch in tiên tiến nhất và tiêu chuẩn chất lượng cao nhất cho ngành công nghiệp điện tử. Sản phẩm bao gồm: PCB 1-68 lớp, HDI, PCB nhiều lớp, FPC, PCB cứng, PCB mềm, PCB cứng-mềm, PCB gốm, PCB tần số cao, v.v. Hãy chọn RICHPCBA là nhà sản xuất PCB đáng tin cậy của bạn tại Trung Quốc.
