01
هر لایه PCB متصل به هم با چگالی بالا
مفهوم اساسی HDI
HDI مخفف High Density Interconnector است که یک نوع تولید PCB (فناوری) است که با استفاده از میکرو کور/دفن شده از طریق فناوری برای تحقق چگالی توزیع خط بالا استفاده می‌کند. می تواند به ابعاد کوچکتر، عملکرد بالاتر و هزینه کمتر دست یابد. PCB HDI دنبال طراحان است که دائماً به سمت چگالی و دقت بالا در حال توسعه است. به اصطلاح "بالا" نه تنها عملکرد دستگاه را بهبود می بخشد، بلکه اندازه دستگاه را نیز کاهش می دهد. فناوری ادغام با چگالی بالا (HDI) می‌تواند طراحی محصول نهایی را کوچکتر کند، در حالی که استانداردهای بالاتر عملکرد و کارایی الکترونیکی را برآورده می‌کند.
PCB HDI معمولاً شامل پرده حفاری لیزری از طریق و کرکره حفاری مکانیکی از طریق می باشد. فناوری هدایت بین لایه‌های داخلی و خارجی عموماً از طریق فرآیندهایی مانند سوراخ‌های انباشته، سوراخ‌های انباشته، سوراخ‌های متقاطع، سوراخ‌های متقاطع/دفنی، از طریق سوراخ‌ها، کور از طریق آبکاری پر کردن، فضای کوچک سیم ریز و سوراخ‌های کوچک به دست می‌آید. در دیسک و غیره
انواع مختلفی از PCB HDI وجود دارد: 1 لایه، 2 لایه، 3 لایه، 4 لایه و هر اتصال بین لایه ای.
● ساختار 1 لایه HDI: 1+N+1 (دوبار فشار دادن، یک بار حفاری لیزری).
● ساختار 2 لایه HDI: 2+N+2 (3 بار فشار دادن، دو بار حفاری لیزری).
● ساختار 3 لایه HDI: 3+N+3 (4 بار فشار دادن، 3 بار حفاری لیزری).
● ساختار 4 لایه HDI: 4+N+4 (5 بار فشار دادن، 4 بار حفاری لیزری).
از ساختارهای فوق می توان نتیجه گرفت که حفاری لیزری یک بار یک HDI 1 لایه، دو بار یک HDI 2 لایه و غیره است. هر اتصال لایه ای می تواند حفاری لیزری را از تخته هسته شروع کند. به عبارت دیگر، آنچه باید قبل از فشار دادن با لیزر سوراخ شود، هر لایه HDI است.
مفهوم طراحی HDI
1. وقتی با طرحی با سوراخ هایی در ناحیه BGA یک PCB چند لایه مواجه می شویم، اما به دلیل محدودیت فضا، باید از پدهای بسیار کوچک BGA و سوراخ های فوق العاده کوچک برای رسیدن به نفوذ کامل برد استفاده کنیم، چگونه باید آن را بسازیم؟ اکنون می‌خواهیم PCB با دقت بالا HDI که اغلب در PCBها ذکر شده است را به شرح زیر معرفی کنیم.
حفاری سنتی PCB تحت تأثیر ابزار حفاری است. هنگامی که اندازه سوراخ حفاری به 0.15 میلی متر می رسد، هزینه در حال حاضر بسیار بالا است و بهبود بیشتر دشوار است. با این حال، به دلیل فضای محدود، زمانی که فقط می توان اندازه سوراخ 0.1 میلی متری را انتخاب کرد، مفهوم طراحی HDI مورد نیاز است.
2. حفاری PCB HDI دیگر متکی به حفاری مکانیکی سنتی نیست، بلکه از فناوری حفاری لیزری (که گاهی به عنوان برد لیزر نیز شناخته می‌شود) استفاده می‌کند. اندازه سوراخ حفاری HDI به طور کلی 3-5 میلی متر (0.076-0.127 میلی متر) است، عرض خط 3-4 میلی متر (0.076-0.10 میلی متر) است، اندازه لحیم کاری را می توان تا حد زیادی کاهش داد، بنابراین توزیع خطوط بیشتری را می توان در هر به دست آورد. مساحت واحد، که منجر به اتصال متقابل با چگالی بالا می شود.
ظهور فناوری HDI با توسعه صنعت PCB سازگار شده و باعث ارتقاء آن شده است و باعث می شود BGA، QFP و غیره متراکم تر روی PCB HDI مرتب شوند. در حال حاضر فناوری HDI به طور گسترده ای مورد استفاده قرار گرفته است که در میان آن ها از 1 لایه HDI به طور گسترده در تولید PCB با 0.5 pitch BGA استفاده شده است. توسعه فناوری HDI باعث توسعه فناوری تراشه می شود که به نوبه خود باعث بهبود و پیشرفت فناوری HDI می شود.
امروزه تراشه‌های BGA 0.5 pitch به تدریج توسط مهندسین طراح مورد استفاده قرار گرفته‌اند و اتصالات لحیم کاری BGA به تدریج از حالت توخالی یا زمین‌دار به شکلی با ورودی و خروجی سیگنال در مرکز تبدیل شده است که نیاز به سیم‌کشی دارد.
3. PCB HDI به طور کلی با استفاده از روش انباشته تولید می شود. هر چه تعداد دفعات انباشته شدن بیشتر باشد، سطح فنی تخته بالاتر می رود. PCB HDI معمولی اساساً یک بار روی هم چیده می شود، در حالی که HDI لایه بالا از فناوری انباشتگی دو بار یا بیشتر و همچنین فناوری های پیشرفته PCB مانند انباشته سوراخ، پر کردن سوراخ با آبکاری و حفاری مستقیم لیزر و غیره استفاده می کند.
PCB HDI برای استفاده از فناوری مونتاژ پیشرفته مناسب است و عملکرد الکتریکی و دقت سیگنال بالاتر از PCB سنتی است. علاوه بر این. HDI بهبودهای بهتری در تداخل فرکانس رادیویی، تداخل امواج الکترومغناطیسی، تخلیه الکترواستاتیک و هدایت حرارتی و غیره دارد.
کاربرد
PCB HDI طیف گسترده ای از سناریوهای کاربردی در زمینه الکترونیکی دارد، مانند:
Big Data & AI: PCB HDI می تواند کیفیت سیگنال، عمر باتری و یکپارچگی عملکردی تلفن های همراه را بهبود بخشد، در حالی که وزن و ضخامت آنها را کاهش می دهد. PCB HDI همچنین می تواند از توسعه فناوری های جدید مانند ارتباطات 5G، هوش مصنوعی و اینترنت اشیا و غیره پشتیبانی کند.
-خودرو: PCB HDI می تواند پیچیدگی و قابلیت اطمینان سیستم های الکترونیکی خودرو را برآورده کند، در حالی که ایمنی، راحتی و هوشمندی خودروها را بهبود می بخشد. همچنین می تواند برای عملکردهایی مانند رادار خودرو، ناوبری، سرگرمی و کمک رانندگی نیز اعمال شود.
-پزشکی: PCB HDI می تواند دقت، حساسیت و پایداری تجهیزات پزشکی را بهبود بخشد و در عین حال اندازه و مصرف انرژی آنها را کاهش دهد. همچنین می تواند در زمینه هایی مانند تصویربرداری پزشکی، نظارت، تشخیص و درمان استفاده شود.
کاربردهای اصلی HDI PCB در تلفن های همراه، دوربین های دیجیتال، هوش مصنوعی، حامل های آی سی، لپ تاپ ها، الکترونیک خودرو، روبات ها، هواپیماهای بدون سرنشین و غیره است که به طور گسترده در زمینه های مختلف استفاده می شود.
