Печатные платы высокой плотности подобны точным транспортным узлам, соединяющим различные электронные компоненты для обеспечения эффективной передачи сигнала и стабильной работы оборудования. Его появление является неизбежным результатом постоянного стремления к миниатюризации и повышению производительности в электронных технологиях, обеспечивая надежную поддержку для развития многочисленных передовых-технологий.
1. Прослеживаемость развития: рожденная в ответ на потребности, постоянно развивающаяся
Разработка советов HDI началась в 1960-х годах. С тех пор, с быстрым развитием цифровизации, информатизации и интеллекта электронных изделий, требования к размеру, весу, энергопотреблению и производительности печатных плат становятся все более высокими. Технология HDI постепенно получила широкое распространение. За счет увеличения количества слоев платы, уменьшения расстояния между компонентами и применения высокоточной-технологии на печатной плате плотно расположено больше компонентов схемы, сигнальных линий и линий электропередачи, что значительно повышает производительность печатной платы и уменьшает ее размер. В 21 веке технология HDI быстро получила развитие в более совершенных и эффективных формах, таких как ультра-тонкие перекрестно-слойные платы, перфорация внутреннего слоя и технология микро/глухих отверстий, что значительно улучшило трехмерную-плотность и уровень производительности печатных плат.
2. Технические характеристики: ломая традиции, ведя перемены.
(1) Проводка высокой плотности
По сравнению с традиционными печатными платами, платы HDI имеют значительно увеличенную плотность разводки. Он может организовать больше цепей в ограниченном пространстве и обеспечить более сложные соединения цепей. Это происходит благодаря постоянному уменьшению ширины линии и межстрочного интервала. В настоящее время усовершенствованные платы HDI могут достигать ширины линий и межстрочного интервала 25 микрон или даже меньше, что позволяет печатным платам выполнять больше функций и соответствовать высоким требованиям интеграции электронных устройств.
(2) Микропористая технология
Микропоры являются одной из ключевых особенностей плит HDI, обычно это поры диаметром менее 150 мкм. Благодаря микропористой технологии платы HDI обеспечивают более плотные электрические соединения между слоями, эффективно сокращая пути передачи сигнала, уменьшая задержку сигнала и помехи, а также улучшая скорость и качество передачи сигнала. В то же время применение микропор также увеличивает плотность сборки плат, улучшает использование пространства и создает условия для миниатюризации электронных изделий.
(3) Конструкция глухих и заглубленных отверстий
В плитах HDI широко используются технологии глухих и погребенных отверстий. Слепые отверстия — это отверстия, которые простираются от поверхности печатной платы до определенного слоя внутри, а скрытые отверстия — это отверстия, которые полностью скрыты внутри печатной платы и соединяют промежуточные слои. Использование этих специальных отверстий уменьшает количество переходных отверстий на поверхности печатной платы, освобождая больше места для проводки и дополнительно увеличивая плотность проводки. В то же время они также помогают улучшить электрические характеристики печатных плат, уменьшить отражение сигнала и перекрестные помехи.
(4) Хорошие электрические характеристики
Чтобы удовлетворить электрические требования к высокоскоростным-сигналам, платы HDI полностью учитывают характеристики переменного тока в процессе проектирования и производства. Благодаря использованию соответствующих структур, таких как полосковые и микрополосковые, а также изоляционных материалов с низкой диэлектрической проницаемостью и низким коэффициентом затухания, платы HDI обеспечивают превосходный контроль импеданса и возможности высокочастотной передачи, что позволяет эффективно снизить ненужное излучение, обеспечить стабильную передачу высокоскоростных-сигналов и удовлетворить строгим требованиям современных электронных устройств к высокой производительности.
3. Производственный процесс: изысканное мастерство, достижение качества.
(1) Выбор материала
Производство плит HDI предъявляет чрезвычайно строгие требования к материалам. Обычно подложки с низкими потерями и высокой термостойкостью, такие как FR-4 и полиимид, выбираются для обеспечения стабильной работы печатных плат в различных рабочих средах. Нельзя игнорировать стабильность размеров и постоянство диэлектрической проницаемости материалов, поскольку они оказывают существенное влияние на точность и стабильность передачи сигнала. Кроме того, толщина, плоскостность и качество клейкой пленки медной фольги являются ключевыми факторами, влияющими на качество конечного продукта.
(2) Производство внутреннего слоя
Производство внутреннего слоя является основным процессом производства плит HDI. Во-первых, рисунок рисунка точно переносится на медную фольгу с помощью технологии прямой лазерной визуализации или фотолитографии, а затем избыток медного материала удаляется посредством химического травления, чтобы сформировать тонкий рисунок схемы. Этот этап включает в себя несколько этапов, таких как перенос рисунка внутреннего слоя, травление, меднение и т. д. Каждый этап требует строгого контроля параметров процесса для обеспечения точности и качества схемы внутреннего слоя.
(3) Наслоение и сверление
Чтобы построить многослойную-структуру, несколько внутренних слоев необходимо точно выровнять и спрессовать вместе с изоляционным препрегом под воздействием высокой температуры и высокого давления. После этого высокоточный-сверлильный станок с ЧПУ в сочетании с небольшим сверлом используется для сверления отверстий в заданных положениях для достижения электрических соединений между каждым слоем. Точность сверления напрямую связана с работоспособностью печатной платы, и любое отклонение может привести к ухудшению электрических соединений. После сверления требуется обработка меднением, включая такие этапы, как химическое меднение, гальваника медью и никель-золотое покрытие, чтобы заполнить поры и сформировать проводящие пути, обеспечивая хорошую электрическую непрерывность.
(4) Обработка поверхности и тестирование
Обработка поверхности имеет решающее значение для долгосрочной-надежности плат HDI. Общие методы обработки включают OSP, оловянное напыление, золочение и т. д., которые можно выбрать в соответствии с конкретными потребностями применения. После завершения обработки поверхности на плате HDI необходимо провести серию строгих электрических испытаний, таких как испытание летающей шпильки, AOI и ICT, чтобы всесторонне проверить электрические характеристики печатной платы и убедиться, что каждая плата HDI соответствует стандартам проектирования и не имеет дефектов, таких как короткие замыкания или разомкнутые цепи.
(5) Специальный процесс
С развитием плат HDI в сторону более высокой плотности и более сложной структуры традиционные методы обнаружения больше не могут соответствовать требованиям контроля качества. Поэтому в специальных процессах широко используются технологии высокоточного-детектирования, такие как рентгеновский-контроль и автоматический оптический контроль. Эти технологии могут обнаруживать чрезвычайно мелкие дефекты, такие как микротрещины и несоответствия отверстий, эффективно обеспечивая качество HDI-плат и гарантируя, что каждый продукт соответствует проектным требованиям.
4. Область применения: широко распространена, незаменима.
(1) Оборудование связи
В эпоху связи 5G оборудование базовых станций должно обеспечивать передачу больших объемов данных и высокоскоростную-обработку сигналов. Плата HDI с высокой-плотностью проводки, хорошими электрическими характеристиками и возможностью высокоскоростной-передачи сигнала стала идеальным выбором для таких ключевых компонентов, как радиочастотные модули базовой станции 5G и блоки обработки основной полосы частот, обеспечивая надежную поддержку эффективной и стабильной работы сетей 5G. В то же время платы HDI также являются ключевой технологией для достижения легкости и высокой-производительности в мобильных терминальных устройствах, таких как смартфоны. Они могут интегрировать более функциональные модули, такие как модули связи 5G, высокопроизводительные-процессоры, модули камер и т. д., чтобы удовлетворить все более разнообразные потребности пользователей в функциях мобильных устройств.
(2) Медицинское оборудование
Медицинское оборудование требует чрезвычайно высокой надежности и производительности. Плата HDI широко используется в оборудовании для медицинской визуализации, оборудовании для мониторинга, диагностическом оборудовании in vitro и т. д. Ее характеристики высокой-плотности соединений позволяют создавать медицинские устройства меньшего размера, обеспечивая при этом точность и стабильность передачи сигнала, обеспечивая надежную поддержку данных для медицинской диагностики и лечения. Например, в портативных медицинских устройствах платы HDI могут интегрировать несколько функций в ограниченном пространстве, улучшая портативность и удобство использования устройства, а также удовлетворяя потребности новых медицинских моделей, таких как удаленное медицинское обслуживание и медицинское обслуживание на дому.
(3) Аэрокосмическая промышленность
В аэрокосмической отрасли предъявляются чрезвычайно строгие требования к весу, объему и надежности электронного оборудования. Платы HDI играют важную роль в аэрокосмических электронных системах благодаря своему легкому весу, компактности и высокой надежности. От навигационной системы, системы управления полетом до системы связи самолета, HDI Board дает гарантии достижения высоких характеристик и надежности оборудования. Например, электронные устройства на спутниках должны выполнять сложные функции в условиях ограниченного пространства и строгих ограничений по весу. Применение плат HDI позволяет спутниковым электронным устройствам соответствовать этим требованиям, одновременно увеличивая срок службы и стабильность работы спутника.
(4) Высокопроизводительные вычисления
С быстрым развитием таких технологий, как искусственный интеллект и большие данные, спрос на вычислительную мощность для высокопроизводительных-вычислений растет в геометрической прогрессии. Платы HDI незаменимы в высокопроизводительных-вычислительных устройствах, таких как серверы и суперкомпьютеры. Он может поддерживать высокоскоростную-передачу данных и крупномасштабные-параллельные вычисления, удовлетворяя потребности большого количества высокоскоростных-межсоединений сигналов внутри и между микросхемами искусственного интеллекта, обеспечивая при этом целостность сигнала, уменьшая задержку и обеспечивая мощную аппаратную основу для высокопроизводительных-вычислений. Например, на серверах искусственного интеллекта платы HDI необходимо подключать к нескольким высокопроизводительным-чипам графического процессора для обеспечения быстрой передачи и обработки данных, чтобы удовлетворить вычислительные потребности обучения и вывода сложных моделей искусственного интеллекта.