Друковані плати високої щільності — це ніби точні транспортні вузли, які з’єднують різні електронні компоненти для забезпечення ефективної передачі сигналу та стабільної роботи обладнання. Його поява є неминучим результатом безперервної гонитви за мініатюризацією та високою продуктивністю в електронних технологіях, що забезпечує надійну підтримку розвитку багатьох передових-технологій.
1, Відстеження розвитку: народжується у відповідь на потреби, постійно розвивається
Розвиток плат HDI можна простежити з 1960-х років. Відтоді, зі швидким розвитком цифровізації, інформатизації та інтелектуальних електронних продуктів, вимоги до розміру, ваги, енергоспоживання та продуктивності друкованих плат стають все більш високими. Технологія HDI поступово набула широкого застосування. Завдяки збільшенню кількості шарів плати, зменшенню відстані між компонентами та застосуванню високо-точної технології більше компонентів схеми, сигнальних ліній і ліній живлення щільно розташовано на друкованій платі, що значно покращує продуктивність друкованої плати та зменшує її розмір. У 21 столітті технологія HDI швидко розвинулась у більш просунутих і ефективних формах, таких як над-тонкі перехресні шарові плати, перфорація внутрішнього шару та технологія мікро/глухих отворів, що значно покращує-тривимірну щільність і рівень продуктивності друкованих плат.
2, Технічні характеристики: Порушення традицій, провідні зміни
(1) Висока щільність проводки
У порівнянні з традиційними друкованими платами плати HDI мають значно підвищену щільність проводки. Він може організувати більше ланцюгів в обмеженому просторі та досягти більш складних з’єднань схем. Це завдяки безперервному зменшенню ширини рядка та міжрядкового інтервалу. У наш час удосконалені плати HDI можуть досягати ширини ліній і міжрядкового інтервалу 25 мікрон або навіть менше, що дозволяє друкованим платам виконувати більше функцій і відповідати високим вимогам до інтеграції електронних пристроїв.
(2) Мікропориста технологія
Мікропори є однією з ключових особливостей плит HDI, як правило, це пори діаметром менше 150 мкм. Завдяки мікропористій технології плати HDI досягають більш тісних електричних з’єднань між шарами, ефективно скорочуючи шляхи передачі сигналу, зменшуючи затримку сигналу та перешкоди, а також покращуючи швидкість і якість передачі сигналу. У той же час застосування мікропор також збільшує щільність монтажу друкованих плат, покращує використання простору та створює умови для мініатюризації електронних виробів.
(3) Конструкція глухих і закопаних отворів
Плати HDI широко використовують технології глухих і закопаних отворів. Глухі отвори — це отвори, які простягаються від поверхні друкованої плати до певного шару всередині, тоді як закопані отвори — це отвори, які повністю приховані всередині друкованої плати та з’єднують проміжні шари. Використання цих спеціальних отворів зменшує кількість прохідних отворів на поверхні друкованої плати, звільняючи більше місця для проводки та додатково збільшуючи щільність проводки. У той же час вони також допомагають покращити електричні характеристики друкованих плат, зменшити відображення сигналу та перехресні перешкоди.
(4) Хороші електричні характеристики
Щоб відповідати електричним вимогам високошвидкісних сигналів, плати HDI повністю враховують характеристики змінного струму під час проектування та процесу виробництва. Завдяки використанню відповідних структур, таких як смугова та мікросмугова, а також ізоляційних матеріалів із низькою діелектричною проникністю та низьким коефіцієнтом загасання, плати HDI мають чудовий контроль імпедансу та високо-можливості передачі частот, які можуть ефективно зменшити непотрібне випромінювання, забезпечити стабільну передачу високо-швидкісних сигналів і відповідати суворим вимогам сучасних електронних пристроїв щодо високої продуктивності.
3, Виробничий процес: Вишукана майстерність, досягнення якості
(1) Вибір матеріалу
Виробництво плит HDI має надзвичайно суворі вимоги до матеріалів. Зазвичай підкладки з низькими втратами та високою термостійкістю, такі як FR-4 і поліімід, вибираються для забезпечення стабільної роботи друкованих плат у різних робочих середовищах. Стабільність розмірів і постійність діелектричної проникності матеріалів не можна ігнорувати, оскільки вони мають значний вплив на точність і стабільність передачі сигналу. Крім того, товщина, площинність і якість клейкої плівки мідної фольги є ключовими факторами, які впливають на якість кінцевого продукту.
(2) Виготовлення внутрішнього шару
Виробництво внутрішнього шару є основним процесом виробництва плит HDI. По-перше, малюнок точно переноситься на мідну фольгу за допомогою технології прямого лазерного зображення або фотолітографії, а потім надлишок мідного матеріалу видаляється за допомогою хімічного травлення для формування тонкого візерунка схеми. Ця стадія включає кілька етапів, таких як перенесення малюнка внутрішнього шару, травлення, міднення тощо. Кожен крок вимагає суворого контролю параметрів процесу для забезпечення точності та якості схеми внутрішнього шару.
(3) Нанесення шарів і свердління
Щоб побудувати багатошарову структуру, кілька внутрішніх шарів потрібно точно вирівняти та стиснути разом із ізоляційним препрегом під високою температурою та високим тиском. Після цього високоточний свердлильний верстат із ЧПК разом із невеликим свердлом використовується для свердління отворів у заздалегідь визначених місцях для досягнення електричного з’єднання між кожним шаром. Точність свердління безпосередньо залежить від продуктивності друкованої плати, і будь-яке відхилення може призвести до поганих електричних з’єднань. Після свердління необхідна обробка міднення, включаючи такі етапи, як хімічне міднення, гальванічне нанесення міді та нікелеве золото, щоб заповнити пори та сформувати провідні шляхи, забезпечуючи хорошу електричну безперервність.
(4) Обробка поверхні та випробування
Обробка поверхні має вирішальне значення-для довгострокової надійності плит HDI. Загальні методи обробки включають OSP, напилення олова, золоте покриття тощо, які можна вибрати відповідно до конкретних потреб застосування. Після завершення обробки поверхні необхідно провести низку суворих електричних випробувань, таких як випробування льотком, AOI та ICT, щоб всебічно перевірити електричні характеристики друкованої плати, гарантуючи, що кожна плата HDI відповідає стандартам конструкції та не має таких дефектів, як коротке замикання або розрив.
(5) Спеціальний процес
З розвитком плит HDI в напрямку більшої щільності та складніших структур традиційні методи виявлення більше не можуть відповідати вимогам контролю якості. Тому високо{1}}технології виявлення, такі як рентгенівський-контроль і автоматичний оптичний контроль, широко використовуються в спеціальних процесах. Ці технології можуть виявляти надзвичайно дрібні дефекти, такі як мікротріщини та невідповідності отворів, ефективно забезпечуючи якість плат HDI та гарантуючи, що кожен продукт відповідає вимогам дизайну.
4, Область застосування: Широко проникла, незамінна
(1) Комунікаційне обладнання
В епоху зв’язку 5G обладнання базових станцій має обслуговувати масову передачу даних і високо{1}}обробку сигналів. Плата HDI з високою-щільністю проводки, хорошими електричними характеристиками та високо-швидкісною передачею сигналу стала ідеальним вибором для ключових компонентів, таких як РЧ-модулі базової станції 5G і блоки обробки основної смуги, забезпечуючи надійну підтримку ефективної та стабільної роботи мереж 5G. Водночас плати HDI також є ключовою технологією для досягнення легкої та високої-продуктивності в мобільних термінальних пристроях, таких як смартфони. Вони можуть інтегрувати більш функціональні модулі, такі як модулі зв’язку 5G, високо-процесори, модулі камери тощо, щоб задовольнити дедалі різноманітніші потреби користувачів у функціях мобільних пристроїв.
(2) Медичне обладнання
Медичне обладнання вимагає надзвичайно високої надійності та продуктивності. Плата HDI широко використовується в медичному обладнанні для візуалізації, обладнанні для моніторингу, діагностичному обладнанні in vitro тощо. Її характеристики з’єднання з високою-щільністю дозволяють створювати медичні пристрої менших розмірів, забезпечуючи при цьому точність і стабільність передачі сигналу, забезпечуючи надійну підтримку даних для діагностики та лікування. Наприклад, у портативних медичних пристроях плати HDI можуть інтегрувати кілька функцій в обмеженому просторі, покращуючи портативність і зручність використання пристрою, а також задовольняючи потреби нових медичних моделей, таких як дистанційне медичне обслуговування та медичне обслуговування вдома.
(3) Аерокосмічна
Аерокосмічна промисловість висуває надзвичайно жорсткі вимоги до ваги, об’єму та надійності електронного обладнання. Плати HDI відіграють важливу роль в аерокосмічних електронних системах завдяки своїй легкості, компактності та високим характеристикам надійності. Від системи навігації, системи управління польотом до системи зв'язку літака, борт HDI забезпечує гарантії для досягнення високої продуктивності та надійності обладнання. Наприклад, електронні пристрої на супутниках повинні виконувати складні функції в обмеженому просторі та суворих обмеженнях ваги. Застосування плат HDI дозволяє супутниковим електронним пристроям відповідати цим вимогам, одночасно покращуючи термін служби та стабільність роботи супутника.
(4) Високопродуктивне обчислення
Зі швидким розвитком таких технологій, як штучний інтелект і великі дані, попит на обчислювальну потужність у високо-продуктивних обчисленнях зростає в геометричній прогресії. Плати HDI є незамінними у високопродуктивних обчислювальних пристроях, таких як сервери та суперкомп’ютери. Він може підтримувати високо-швидкісну передачу даних і велико-масштабні паралельні обчислення, задовольняючи потреби великої кількості високошвидкісних-з’єднань сигналів усередині та між чіпами AI, одночасно забезпечуючи цілісність сигналу, зменшуючи затримку та забезпечуючи потужну апаратну основу для високо-продуктивних обчислень. Наприклад, на серверах штучного інтелекту плати HDI мають бути під’єднані до кількох високопродуктивних графічних процесорів, щоб забезпечити швидку передачу й обробку даних, щоб задовольнити обчислювальні потреби складного навчання моделі ШІ та висновків.