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HDI 高密度板互连

2021/9/4 17:49:45 | 人气: 441
HDI 板是 PCB 中发展最快的技术之一,现已在 Epec 提供。HDI 板包含盲孔和/或埋孔,并且通常包含直径为 0.006 或更小的微孔。
它们具有比传统电路板更高的电路密度。
有 6 种不同类型的 HDI 板,从表面到表面的通孔,带有埋孔和通孔,两个或多个带有通孔的 HDI 层,无电连接的无源基板,
使用层对的无芯结构和无芯结构的交替结构使用层对。
消费者驱动技术
焊盘内过孔工艺在更少的层上支持更多的技术,证明越大并不总是越好。自 1980 年代后期以来,我们已经看到摄像机使用小说大小的墨盒,
缩小以适合您的手掌。
移动计算和在家工作进一步推动了技术,使计算机更快、更轻,让消费者可以从任何地方远程工作。
HDI 技术是这些转变的主要原因。产品功能更多,重量更轻,体积更小。专用设备、微型组件和更薄的材料使电子产品在扩大技术、
质量和速度的同时缩小了尺寸。
随着消费者需求的变化,技术也必须变化。通过使用 HDI 技术,设计人员现在可以选择在原始 PCB 的两侧放置更多组件。
多个过孔工艺,包括焊盘内过孔和盲孔技术,允许设计人员有更多的 PCB 空间来放置更小甚至更紧密的组件。
减小的组件尺寸和间距允许在更小的几何形状中提供更多的 I/O。这意味着信号传输速度更快,信号损失和交叉延迟显着减少。

焊盘工艺中的过孔
来自 1980 年代后期表面贴装技术的灵感已经将 BGA、COB 和 CSP 的极限推向更小的平方表面英寸。
焊盘内过孔工艺允许将过孔放置在平坦焊盘的表面内。通孔被电镀并填充有导电或非导电环氧树脂,然后盖上并电镀,使其几乎不可见。

听起来很简单,但完成这个独特的过程平均需要八个额外的步骤。专业设备和训练有素的技术人员密切关注流程,
以实现完美的隐藏通孔。

通过填充类型
有许多不同类型的通孔填充材料:非导电环氧树脂、导电环氧树脂、铜填充、银填充和电化学电镀。
这些都会导致埋在平坦焊盘内的通孔将完全焊接为正常焊盘。钻孔、盲孔或埋孔、填充、电镀和隐藏在 SMT 焊盘下方。
处理这种类型的通孔需要特殊设备并且很耗时。多个钻孔循环和受控深度钻孔增加了加工时间。

具有成本效益的 HDI
虽然一些消费品的尺寸缩小了,但质量仍然是仅次于价格的最重要的消费者因素。在设计时使用HDI技术,
可以将8层通孔PCB缩减为4层HDI微孔技术封装PCB。精心设计的 HDI 4 层 PCB 的布线能力可以实现与标准 8 层 PCB 相同或更好的功能。


虽然微孔工艺增加了 HDI PCB 的成本,但适当的设计和层数的减少可以更显着地降低材料平方英寸和层数的成本。

构建非常规 HDI 板
HDI PCB 的成功制造需要特殊的设备和工艺,例如激光钻孔、堵塞、激光直接成像和连续层压循环。HDI板线更细,
间距更小,孔环更紧,使用更薄的特种材料。为了成功生产这种类型的板,需要额外的时间和对制造工艺和设备的大量投资。

激光钻孔技术
钻出最小的微孔可以在电路板表面使用更多技术。使用直径为 20 微米(1 密耳)的光束,这种高影响光束可以穿透金属和玻璃,
形成微小的通孔。出现了新产品,例如具有低损耗层压板和低介电常数的均匀玻璃材料。这些材料对于无铅组装具有更高的耐热性,
并允许使用更小的孔。

HDI 板的层压和材料
先进的多层技术允许设计人员按顺序添加额外的层对以形成多层 PCB。使用激光钻在内层中产生孔允许在压制之前进行电镀、成像和蚀刻。
这个添加的过程称为顺序构建。SBU 制造使用实心填充通孔,可实现更好的热管理、更强的互连并提高电路板的可靠性。

树脂涂层铜是专门开发用于改善孔质量差、钻孔时间较长并允许更薄的 PCB。RCC 具有超薄型和超薄铜箔,表面固定有微小的结节。
这种材料经过化学处理和底漆处理,采用最细、最精细的线条和间距技术。

干式抗蚀剂在层压板上的应用仍然使用加热辊法将抗蚀剂涂覆到芯材上。这种较旧的技术工艺,现在建议在 HDI 印刷电路板的
层压工艺之前将材料预热至所需温度。材料的预热可以更好地将干抗蚀剂稳定地施加到层压板的表面,从热辊上带走更少的热量,
并使层压产品的出口温度保持一致稳定。一致的入口和出口温度可减少薄膜下方的空气滞留;这对于细线和间距的再现至关重要。
成像比以往任何时候都更精细的线条并使用半导体 100 级洁净室来处理这些 HDI 部件成本高昂,但却是必要的。
更细的线条、间距和环形圈需要更严格的控制。使用更精细的线条,修饰返工或修复成为不可能完成的任务。
照片工具质量、层压板准备和成像参数是成功工艺所必需的。使用洁净室气氛可减少缺陷。干膜抗蚀剂仍然是所有技术板的第一道工序。

由于激光直接成像的成本,接触成像仍被广泛使用;然而,对于这种细线和间距,LDI 是更好的选择。
目前大多数工厂仍然在 SC100 房间内使用接触式成像。随着需求的扩大,对激光钻孔和激光直接成像的需求也在增加。
Epec 的所有 HDI 生产设施都使用最新的技术设备来生产这种先进的 PCB。

相机、笔记本电脑、扫描仪和手机等产品将继续推动技术满足消费者日常使用的更小、更轻的要求。1992年手机平均重220-250克,
严格来说是用来打电话的;我们现在在一个重 151 克的微型设备上打电话、发短信、上网、玩我们最喜欢的歌曲或游戏、拍照和录像。
我们不断变化的文化将继续推动 HDI 技术,Epec 将继续支持我们的客户需求。
线路板设计电路板设计,通誉万倡




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