Of HDI PCB aan uw behoeften kan voldoen, hier zijn de antwoorden!

De laatste tijd is er een dramatische vraag naar meer geavanceerde elektronische apparaten met krachtige rekencapaciteiten om opkomende technologieën, zoals IoT- en 4G-netwerken, mogelijk te maken. HDI PCB is een van de cruciale factoren om krachtige maar kleine elektronische apparaten te leveren die hetzelfde of minder oppervlakte gebruiken in vergelijking met traditionele PCB-technologie.

In dit artikel gaan we meer ontdekken over deze fantastische PCB-technologie. We beginnen met te definiëren wat we bedoelen met HDI-printplaten en hoe we ze ontwerpen en produceren. Verder leggen we essentiële elementen uit, zoals HDI-PCB-materialen, het kiezen van fabrikanten en de voorspelling van HDI-PCB's op de internationale markt.

1. Wat is HDI-printplaat?

Elektronische apparaten met een lichter, dunner en kleiner ontwerp hebben PCB's onderschreven om geavanceerder te worden, zodat High-Density Interconnection (HDI) PCB's ontstonden en plaatsvonden in de industrie. Het belangrijkste verschil tussen HDI-printplaten en traditionele is dat ze een hoge dichtheid bieden omdat ze micro-via-lagen gebruiken.

De basis voor de onderlinge verbinding van verschillende printplaten. DE conventionele PCB-routeringsmethoden kunnen dit niet bereiken. Met HDI zijn PCB-lagen micro-via-lagen met kleine diameters en diepten van respectievelijk 50 tot 150 m. Ze stellen kleine en dunne HDI-printplaten in staat om kleine elektronische apparaten met verbeterde mogelijkheden te vervaardigen.

Meestal bouwen we deze micro-via-lagen op een basisprintplaat, die bijvoorbeeld een enkel- of meerlagige printplaat kan zijn. We kunnen dergelijke lagen aan beide zijden van het centrale bord maken. Doorgaans realiseren we de elektrische verbinding tussen de primaire print en de andere opbouwlagen via micro-via's.

Omdat de afmeting van de micro-via-pad klein is, kunnen we de grootte en het gewicht van het bord aanzienlijk verminderen, wat resulteert in een vermindering van de totale grootte van het elektronische product. Het gebruik van de micro-via's verhoogt ook de elektrische prestaties.

Voordelen van HDI-PCB:

• Verkleinde maat
• Lichtgewicht
• Betere elektrische prestaties
• Kosteneffectief
• Kortere productietijden
• Minder warmteoverdracht
• Efficiënt stroomverbruik wat leidt tot een langere levensduur van de batterij
• Maakt een hoge signaaloverdrachtsnelheid en een betere signaalkwaliteit mogelijk

2. HDI PCB-ontwerp

Het overgrote deel van de beschikbare verpakkingsprocestechnologie op de markt is afhankelijk van het HDI-proces. We hebben een minimale lijnbreedte/afstand van 100um nodig voor een stabiele industriële opbrengst. De opbouwtechnologie die we gebruiken in HDI PCB maakt gebruik van laserboren, plasmaboren of foto-afbeeldbare diëlektrica om blinde via's te vormen om de hoge dichtheden te bereiken die nodig zijn om een ​​flip-chip-array uit te waaieren.

In veel gevallen, wanneer we slechts één of twee flip-chips voor een apparaat nodig hebben, maken we onvoldoende gebruik van de HDI-technologie op de rest van het bord. Zoals gerapporteerd door de universele standaarden IPC-2221A en IPC-2222 over ontwerpregels voor PCB's, beperken we de beeldverhouding tot ten minste 6:1 tot maximaal 8:1 voor de through-hole via's.

Evenzo raden we een boordiameter van 0,25 mm aan voor een typische PCB-breedte van 1,60 mm. Deze beperkingen zijn volledig geschikt voor fabricage en WellPCB beveelt het ook aan. Het is belangrijk om hier te vermelden dat voor IPC van klasse 3, consistentieparameters zoals deze essentieel zijn.

Vanwege betrouwbaarheidsredenen kunnen we de afmetingen van de via-pad en de gatdiameter niet verminderen. Zoals gesuggereerd door de universele normen van IPC 2221A, beperken we de padgrootte tot 0,55 tot 0,60 mm.

3. Belangrijke sleutels in het productieproces van HDI PCB's

Diafragma

Een van de belangrijkste parameters die in aanmerking worden genomen bij het fabricageproces van HDI-PCB's, is de diafragmaverhouding. We moeten rekening houden met deze verhouding bij het ontwerpen van de doorgaande en blinde gaten. Doorgaans is de doorgaande opening ongeveer 0,15 mm wanneer we de oude mechanische boormachine gebruiken, en de verhouding tussen de dikte van de printplaat en de openingsverhouding moet ten minste 8:1 zijn. Desalniettemin raden we aan om bij gebruik van de laserboor de lasergatopening in te stellen tussen 3 en 6 mm met een diafragmaverhouding van maximaal 1:1.

Stapel

Tijdens het opstapelen zijn doorgaans verschillende factoren van invloed op de printplaten, zoals temperatuur en druk. Als de uitvoerborden van het stapelproces niet symmetrisch zijn, wat betekent dat de spanning ongelijk verdeeld is over het bord, zal er aan één kant kromtrekken optreden, waardoor de bordopbrengst wordt verminderd. Dientengevolge moet de ontwerper rekening houden met het ontwerp van het niet-symmetrische stapelproces en de ongelijke verdeling van de gaten.

Processtroom

We kunnen veel overeenkomsten vinden met betrekking tot de processtroom tussen HDI-PCB's en gewone PCB's. De processtroom van HDI-PCB's met zes lagen en twee stapels is bijvoorbeeld hetzelfde als de gewone PCB's, behalve de volgorde van de boorgaten. In het laserboorproces vormen we de blinde gaten op de PCB HDI-platen bij hoge temperaturen om de gatwanden te verbranden. Voor HDI-printplaten met twee lagen, plateren en vullen we de blinde gaten professioneel, wat het proces duur maakt.

4. Hoe u het juiste materiaal voor uw HDI-printplaten kiest

De dunnere materialen die we gebruiken in PCB's zijn het eindproduct, omdat de materialen een cruciale factor kunnen zijn. We kunnen verschillende materialen verwerken in de productie van HDI-PCB's op basis van de vereiste definitieve specificaties van het product.

De benodigde materialen die we gebruiken, kunnen FR4, metaal, glasvezel zijn, die elk afhankelijk zijn van het type product dat we willen maken. U kunt kiezen tussen ENIG, HASL, immersietin, immersiezilver en goud voor de HDI PCB-oppervlakteafwerking. We raden ENIG aan vanwege de gladheid en flexibele soldeerbaarheid.

5. Waar u op moet letten bij uw HDI-printplaatfabrikant

Het is essentieel om een ​​fabrikant van HDI-printplaten te kiezen die aan al uw behoeften kan voldoen om complexe printplaten van hoge kwaliteit te bouwen. Het bouwen van HDI-printplaten is een complex proces; zoek altijd naar een fabrikant met hoogwaardige meerlaagse technologieën die zich inzetten om producten van hoge kwaliteit te leveren.

WellPCB biedt een concurrentievoordeel bij de productie van HDI-printplaten. We bieden snel en betrouwbare offertes voor uw HDI-printplaten. Als ervaren HDI-PCB-fabrikant met een langdurige reputatie, bieden we innovatieve suggesties vanaf de ontwerpfase tot aan de laatste stap van het proces. In WellPCB zet ons engineeringteam zich in om uitstekende eindproducten te leveren met hoogwaardige PCB's met minimale defecten. Lees meer over onze PCB-productieservices.

6. Wereldwijde HDI-PCB's-marktvoorspelling

PCB-fabrikanten hebben jarenlang aanzienlijke inspanningen geleverd voor HDI PCB, waarvan de marktwaarde in 2017 $ 9.500 miljoen bedroeg. Experts verwachten dat het tegen 2025 22.000 miljoen zal bereiken met een CAGR van 11%.

Met de komst van smartphones en zeer compacte mobiele media-apparatuur, blijven halfgeleiderapparaten het aantal pins verhogen terwijl ze in vorm krimpen. Tegen het productiejaar 2020 zou het aantal high-speed I/O-terminal-pinouts meer dan 4.000 pin-outs per flip-chip zijn, waardoor ultrafijne pitch in het array-gebied nodig is. De meeste Chinese PCB-leveranciers zullen echter een door ITRI gedefinieerde roadmap voor verpakkingen verstrekken. Neem zelf contact op met de expediteur.

Deze pin-outgetallen zullen verder toenemen naarmate de IC-trend de wet van Moore blijft volgen. Gezien een dergelijke vooruitgang in de vereiste pitchgrootte, zou de verpakking van dergelijke chips een uitdaging zijn in termen van kosten en productprestaties.

De meest beschikbare technologie voor verpakkingsprocessen op de markt is nu afhankelijk van het HDI-proces, waarbij de minimale lijnbreedte/ruimte van 100um gegarandeerd is voor een stabiel productierendement.

Conclusie

De meest gebruikelijke praktijk om de onderlinge verbindingsdichtheid van substraat of PCB's te vergroten, is om het aantal metaallagen te vergroten en de totale dikte van zowel diëlektrisch materiaal als metallisatie te regelen om een ​​kleinere afmeting voor de eindproducten te verkrijgen. HDI PCB is de beste keuze voor complexe circuits die we moeten implementeren in PCB's met kleine afmetingen.