HDI板 – 高密度互连

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HDI板是印刷电路板中发展最快的技术之一,现在可以在Epec公司购买。HDI板包含盲孔和/或埋孔,通常包含直径为0.006或更小的微孔。它们的电路密度比传统电路板高。

有6种不同类型的HDI板,从表面到表面的通孔,带埋入式通孔和通孔,两个或多个带通孔的HDI层,无电连接的无源基材,使用层对的无芯结构和使用层对的无芯结构的替代结构。

消费者驱动的技术

via-in-pad工艺在较少的层上支持更多的技术,证明了大不一定是好。自20世纪80年代末以来,我们已经看到摄像机使用了像小说一样大小的墨盒,缩小到可以放在你的手掌上。移动计算和在家工作进一步推动了技术的发展,使计算机更快、更轻,使消费者可以在任何地方远程工作。

HDI技术是这些变革的主要原因。产品做得更多,重量更轻,物理上更小。特种设备、微型部件和更薄的材料使电子产品的尺寸缩小,同时扩大了技术、质量和速度。

HDI的主要优势
随着消费者需求的改变,技术也必须改变。通过使用HDI技术,设计者现在可以选择在原始PCB的两面放置更多的元件。多种过孔工艺,包括焊盘内过孔和盲孔技术,使设计者有更多的PCB空间来放置更小的元件,甚至更接近。元件尺寸和间距的减少使更多的I/O在更小的几何形状中得以实现。这意味着信号的传输速度更快,并大大减少了信号损失和交叉延迟。

通过在垫子过程中

从20世纪80年代末的表面贴装技术中得到的灵感,将BGA、COB和CSP的极限推向了更小的方形表面英寸。焊盘内通孔工艺允许通孔被放置在平地的表面。通孔被镀上导电或不导电的环氧树脂,然后盖上盖子并镀上,使其几乎不可见。

听起来很简单,但要完成这个独特的过程,平均还有八个步骤。专业设备和训练有素的技术人员密切关注这一过程,以实现完美的隐藏通孔。

通孔填充类型
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、银填充和电化学镀。这些都会导致通孔被埋在一个平坦的土地上,完全可以像正常土地一样进行焊接。通孔和微孔是通过钻孔、盲孔或埋入、填充然后电镀和隐藏在SMT焊盘下面的。处理这种类型的通孔需要特殊的设备,而且很耗时。多个钻孔循环和控制深度的钻孔增加了加工时间。

成本效益高的HDI
虽然一些消费产品的尺寸缩小了,但对消费者来说,质量仍然是仅次于价格的最重要因素。在设计过程中使用HDI技术,可以将8层通孔PCB减少到4层HDI微孔技术包装的PCB。设计良好的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,但适当的设计和减少层数可以更明显地降低材料平方英寸和层数的成本。

构建非常规的HDI板
成功地制造HDI电路板需要特殊的设备和工艺,如激光钻孔、塞孔、激光直接成像和连续的层压循环。HDI板的线路更细,间距更小,环形圈更紧,而且使用更薄的特殊材料。为了成功地生产这种类型的板子,需要额外的时间和在制造工艺和设备方面的大量投资。

激光钻孔技术
钻最小的微孔可以在电路板的表面使用更多的技术。使用直径为20微米(1密耳)的光束,这种高影响的光束可以切割金属和玻璃,形成微小的通孔。存在新的产品,如均匀的玻璃材料,是一种低损耗的层压板和低介电常数。这些材料具有更高的耐热性,适用于无铅组装,并允许使用更小的孔。

HDI板的覆膜和材料

先进的多层技术使设计者能够依次增加额外的层对,形成多层PCB。使用激光钻头在内部各层产生孔,可以在压制前进行电镀、成像和蚀刻。这种增加的过程被称为顺序建立。SBU制造使用固体填充通孔,可以实现更好的热管理,更强的相互连接,并提高电路板的可靠性。

树脂涂层铜的开发是为了帮助解决孔的质量差,延长钻孔时间,并允许更薄的PCBs。RCC有一个超低的轮廓和超薄的铜箔,用微小的结点固定在表面。这种材料经过化学处理,并为最薄最细的线和间距技术打底。

在层压板上应用干抗蚀剂时,仍然使用加热辊的方法将抗蚀剂应用于核心材料。这种老的技术工艺,现在建议在HDI印刷电路板的层压工艺之前,将材料预热到所需的温度。材料的预热可以使干抗蚀剂更好地稳定应用于层压板的表面,减少热辊的热量,使层压产品的出口温度保持稳定。稳定的入口和出口温度导致更少的空气夹杂在薄膜下面;这对再现细线和间距至关重要。

LDI和接触成像
比以往任何时候都更精细的线条成像和使用半导体100级无尘室来处理这些HDI部件是昂贵的,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。随着细线的使用,修整或修复成为一项不可能完成的任务。照片工具的质量、层压板的准备和成像参数对于成功的工艺是必要的。使用无尘室环境可以减少缺陷。干膜抗蚀剂仍然是所有技术板的头号工艺。

由于激光直接成像的成本,接触成像仍然被广泛使用;然而,对于这种细线和间距,LDI是一个更好的选择。目前,大多数工厂仍然在SC100室中使用接触式成像。随着需求的扩大,对激光钻孔和激光直接成像的需求也在扩大。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向更小更轻的要求发展,以满足消费者的日常使用。1992年,手机的平均重量为220-250克,严格来说是用来打电话的;现在,我们在一个重151克的小设备上打电话、发短信、上网、播放我们喜欢的歌曲或游戏以及拍照和录像。我们不断变化的文化将继续推动HDI技术,Epec将在这里继续支持我们的客户需求。

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