Co to jest łącznik o dużej gęstości?

High Density Interconnector to najnowocześniejsza technologia do produkcji płytek drukowanych. Wykorzystuje technologię micro-via dla płytki drukowanej o stosunkowo dużej gęstości dystrybucji okablowania. Innymi słowy, HDI PCB to kompaktowa płytka przeznaczona do produktów o mniejszej powierzchni. HDI PCB jest szeroko stosowany w telefonach komórkowych, aparatach cyfrowych, laptopach, elektronice samochodowej i innych produktach cyfrowych.

Zalety HDI PCB obejmują

  • Obniżenie kosztów PCB, zwłaszcza liczby warstw powyżej 8
  • Lepsza wydajność elektryczna i dokładność sygnału
  • Popraw właściwości termiczne
  • Poprawić zakłócenia częstotliwości radiowych (RFI), zakłócenia fal elektromagnetycznych (EWI) i wyładowania elektrostatyczne (ESD)

 

Co to jest Mikro-Via?

Vias o średnicy mniejszej niż 150um lub 6mils nazywane są w branży mikroprzelotkami. W płytce drukowanej HDI mikro-przelotki łączą podłoża HDI i warstwy płytek drukowanych, aby dostosować się do wysokiej gęstości wejść/wyjść (I/O) zaawansowanych opakowań. HDI wykorzystuje tę technologię struktury geometrycznej microvia do tworzenia obwodów, które mogą poprawić wydajność montażu i wykorzystania przestrzeni, a także są niezbędne do miniaturyzacji produktów elektronicznych.

 

Różnica między konwencjonalną płytką drukowaną a płytką HDI

W przeciwieństwie do konwencjonalnej płytki drukowanej, HDI ma nie tylko mechaniczne wiercenie otworów przelotowych, przelotki ślepe i zakopane, ale także wiercenie laserowe pod mikroprzelotki. PCB o wysokiej gęstości ma również różne układy stosów, aby pomieścić mikro-przelotki, zmniejszając w ten sposób liczbę otworów przelotowych i warstw wewnętrznych. Dzięki odpowiedniemu rozmieszczeniu mikroprzelotek, HDI zapewnia lepszą integralność sygnału i przestrzeń routingu w warstwach wewnętrznych.

 

Struktury PCB o wysokiej gęstości

Istnieją głównie dwie struktury HDI:

  • Buildup
  • Dowolna warstwa

Struktura kompilacji

Struktura nabudowania, co jest podstawową strukturą HDI PCB, wykorzystuje wiercenie mechaniczne oraz wiercenie laserowe. Najpierw rdzeń jest laminowany, wiercony przez wiercenie mechaniczne, platerowany i wypełniany. Następnie do rdzenia dodawane są dodatkowe warstwy mikroprzelotek, a następnie procesy wiercenia, powlekania i wypełniania są powtarzane.

Struktura narastania N ma wzór N+C+N. N i C odpowiednio oznaczają liczbę warstw mikroprzelotek po obu stronach rdzenia i rdzenia. Rysunek 1 poniżej przedstawia strukturę jednowarstwową. Ma przelotowy otwór do łączenia powierzchni zewnętrznych i drugi wewnątrz rdzenia, wywiercony przed dodaniem warstw HDI. Rysunek 1 poniżej pokazuje dwuwarstwową strukturę HDI. W 2 warstwie połączenia o dużej gęstości, ułożone w stos mikro-przelotki są wypełnione miedzią.

PCB o wysokiej gęstości

Rys.1: 1-Buildup HDI (1+C+1)

 

Łącznik wysokiej gęstości 2-Budowa HDI (2+C+2)

Rys.2: 2-Buildup HDI (2+C+2)

 

Dowolna technologia łączenia warstw

Każda technologia łączenia warstw jest zaawansowana technologia wykorzystywana w projektowaniu PCB HDI. Jest on przeznaczony głównie do zastosowań związanych z połączeniami wysokiego poziomu, ponieważ każda z dwóch warstw na płytce drukowanej może być ze sobą łączona bez żadnych ograniczeń. Innymi słowy, technologia dowolnej warstwy zapewnia większą elastyczność układu, co pozwala zaoszczędzić co najmniej 30% miejsca na PCB. Jednak ze względu na złożoność pod względem technologicznym koszt jest wyższy niż w przypadku konwencjonalnych płyt do nabudowania.

W przeciwieństwie do struktury narastającej, mikro-przelotka jest najpierw wiercona w warstwie za pomocą wiercenia laserowego, a następnie powtarzanych procesów platerowania miedzią, transferu obrazu w warstwie wewnętrznej i prasowania, a na końcu transferu obrazu w warstwie zewnętrznej. Rysunek 3 poniżej przedstawia ogólny schemat blokowy technologii dowolnej warstwy. Warto zauważyć, że średnica mikro-przelotek i grubość prepregów są mniejsze niż 4 mile.

Płytka interkonektowa o wysokiej gęstości Schemat przepływu dowolnej technologii warstwowej

Rys. 3: Schemat blokowy dowolnej technologii warstw

 

Jako przykład weźmy strukturę 3+2+3 z dowolną warstwą (rysunek 4 poniżej). WSPÓŁ2 Wiertarka laserowa służy do wiercenia. Mikro-przelotki są realizowane za pomocą technologii wypełniania miedzią, która wypełnia miedź poprzez pionową ciągłą linię powlekania (VCP) i poziomą linię płyt.

3+2+3 Dowolna warstwa HDI PCB

Rys. 4: 3+2+3 Dowolna warstwa PCB HDI

Numer referencyjny:

https://www.protoexpress.com/blog/becoming-a-pcb-master-hdi/

Sprawdź również: Rodzaje PCB.