Dosky s plošnými spojmi s vysokou hustotou sú ako presné dopravné uzly, ktoré spájajú rôzne elektronické komponenty, aby sa zabezpečil efektívny prenos signálu a stabilná prevádzka zariadenia. Jeho vznik je nevyhnutným výsledkom neustáleho úsilia o miniaturizáciu a vysoký výkon v elektronických technológiách a poskytuje solídnu podporu pre vývoj mnohých špičkových-technológií.
1, Sledovateľnosť vývoja: Zrodená v reakcii na potreby, neustále sa vyvíja
Vývoj HDI dosiek možno vystopovať už v 60. rokoch minulého storočia. Odvtedy, s rýchlym rozvojom digitalizácie, informatizácie a inteligencie elektronických produktov, sú požiadavky na veľkosť, hmotnosť, spotrebu energie a výkon dosiek plošných spojov čoraz vyššie. Technológia HDI sa postupne začala široko používať. Zväčšením počtu vrstiev dosky, zmenšením rozstupov medzi komponentmi a použitím vysoko presnej{4}}technológie je na doske s plošnými spojmi husto usporiadaných viac komponentov obvodov, signálnych vedení a napájacích vedení, čo výrazne zlepšuje výkon dosky plošných spojov a zmenšuje jej veľkosť. V 21. storočí sa technológia HDI rýchlo vyvinula v pokročilejších a efektívnejších formách, ako sú ultra-tenké dosky s priečnymi vrstvami, perforácia vnútornej vrstvy a technológia mikro/slepých otvorov, čím sa výrazne zlepšila trojrozmerná hustota a úroveň výkonu dosiek s obvodmi.
2, Technické vlastnosti: Prelomenie tradície, vedúca zmena
(1) Zapojenie s vysokou hustotou
V porovnaní s tradičnými doskami plošných spojov majú dosky HDI výrazne zvýšenú hustotu zapojenia. Dokáže usporiadať viac obvodov v obmedzenom priestore a dosiahnuť zložitejšie prepojenia obvodov. Je to vďaka neustále sa zmenšujúcej šírke riadkov a riadkovaniu. V súčasnosti môžu pokročilé dosky HDI dosiahnuť šírku riadku a riadkovanie 25 mikrónov alebo dokonca menšie, čo umožňuje doskám s obvodmi vykonávať viac funkcií a spĺňať vysoké požiadavky na integráciu elektronických zariadení.
(2) Mikroporézna technológia
Mikropóry sú jednou z kľúčových vlastností dosiek HDI, zvyčajne sa vzťahujú na póry s priemerom menším ako 150 um. Prostredníctvom mikroporéznej technológie dosahujú dosky HDI užšie elektrické spojenia medzi vrstvami, efektívne skracujú cesty prenosu signálu, znižujú oneskorenie a rušenie signálu a zlepšujú rýchlosť a kvalitu prenosu signálu. Aplikácia mikropórov zároveň zvyšuje hustotu montáže dosiek plošných spojov, zlepšuje využitie priestoru a vytvára podmienky pre miniaturizáciu elektronických produktov.
(3) Dizajn slepého otvoru a zakopaného otvoru
HDI dosky široko využívajú technológie slepých otvorov a skrytých otvorov. Slepé otvory sú otvory, ktoré siahajú od povrchu dosky plošných spojov k určitej vrstve vo vnútri, zatiaľ čo zakopané otvory sú otvory, ktoré sú úplne skryté vo vnútri dosky plošných spojov a spájajú medzivrstvy. Použitie týchto špeciálnych otvorov znižuje počet priechodných otvorov na povrchu dosky plošných spojov, čím sa uvoľňuje viac miesta na zapojenie a ďalej sa zvyšuje hustota zapojenia. Zároveň tiež pomáhajú zlepšiť elektrický výkon dosiek plošných spojov, znižujú odrazy signálu a presluchy.
(4) Dobrý elektrický výkon
Aby sa splnili elektrické požiadavky na vysokorýchlostné signály, dosky HDI pri navrhovaní a výrobnom procese plne zohľadňujú charakteristiky striedavého prúdu. Prijatím vhodných štruktúr, ako sú Stripline a Microstrip, a použitím izolačných materiálov s nízkou dielektrickou konštantou a nízkou mierou útlmu majú dosky HDI vynikajúcu kontrolu impedancie a schopnosti vysoko{2}}frekvenčného prenosu, čo môže účinne znížiť zbytočné vyžarovanie, zabezpečiť stabilný prenos vysokorýchlostných signálov a splniť prísne požiadavky moderných elektronických zariadení na vysoký výkon.
3, Výrobný proces: Vynikajúce remeselné spracovanie, dosiahnutie kvality
(1) Výber materiálu
Výroba HDI dosiek má mimoriadne prísne materiálové požiadavky. Zvyčajne sa na zabezpečenie stabilného výkonu dosiek plošných spojov v rôznych pracovných prostrediach vyberajú substráty s nízkou stratou a vysokou tepelnou odolnosťou, ako je FR-4 a polyimid. Nemožno ignorovať rozmerovú stabilitu a konzistenciu dielektrickej konštanty materiálov, pretože majú významný vplyv na presnosť a stabilitu prenosu signálu. Okrem toho sú hrúbka, rovinnosť a kvalita lepiacej fólie medenej fólie kľúčovými faktormi, ktoré ovplyvňujú kvalitu konečného produktu.
(2) Výroba vnútornej vrstvy
Výroba vnútornej vrstvy je hlavným procesom výroby dosiek HDI. Po prvé, dizajnový vzor sa presne prenesie na medenú fóliu pomocou technológie priameho laserového zobrazovania alebo fotolitografie a potom sa nadbytočný medený materiál odstráni chemickým leptaním, aby sa vytvoril vzor jemného obvodu. Táto fáza zahŕňa viacero krokov, ako je prenos vzoru vnútornej vrstvy, leptanie, pomedenie atď. Každý krok vyžaduje prísnu kontrolu parametrov procesu, aby sa zabezpečila presnosť a kvalita obvodu vnútornej vrstvy.
(3) Vrstvenie a vŕtanie
Na vytvorenie viac{0}}vrstvovej štruktúry je potrebné presne zarovnať viacero vnútorných vrstiev a zlisovať ich dohromady pomocou izolačného predimpregnovaného materiálu pri vysokej teplote a vysokom tlaku. Potom sa použije vysoko presná CNC vŕtačka v spojení s malým vrtákom na vŕtanie otvorov na vopred určených miestach, aby sa medzi jednotlivými vrstvami dosiahli elektrické spojenia. Presnosť vŕtania priamo súvisí s výkonom dosky plošných spojov a akákoľvek odchýlka môže viesť k zlým elektrickým spojeniam. Po vŕtaní je potrebné ošetrenie pomedením, vrátane krokov, ako je chemické pokovovanie medi, galvanické pokovovanie medi a pokovovanie niklovým zlatom, aby sa vyplnili póry a vytvorili sa vodivé cesty, čím sa zabezpečí dobrá elektrická kontinuita.
(4) Povrchová úprava a testovanie
Povrchová úprava je kľúčová pre-dlhodobú spoľahlivosť dosiek HDI. Bežné metódy spracovania zahŕňajú OSP, cínové striekanie, pozlátenie atď., ktoré je možné zvoliť podľa špecifických potrieb aplikácie. Po dokončení povrchovej úpravy je potrebné na doske HDI vykonať sériu prísnych elektrických testov, ako je test letmých kolíkov, AOI a ICT, aby sa komplexne otestoval elektrický výkon dosky plošných spojov a zabezpečilo sa, že každá doska HDI spĺňa konštrukčné normy a nemá žiadne chyby, ako sú skraty alebo prerušené obvody.
(5) Špeciálny proces
S vývojom HDI dosiek smerom k vyššej hustote a zložitejším štruktúram už tradičné metódy detekcie nie sú schopné spĺňať požiadavky na kontrolu kvality. V špeciálnych procesoch sa preto vo veľkej miere používajú technológie-precíznej detekcie, ako je röntgenová kontrola a automatická optická kontrola. Tieto technológie dokážu odhaliť extrémne malé chyby, ako sú mikrotrhlinky a nezrovnalosti v štrbine, čím efektívne zaistia kvalitu dosiek HDI a zaručia, že každý produkt spĺňa požiadavky na dizajn.
4, Oblasť použitia: Široko penetrovaný, nepostrádateľný
(1) Komunikačné zariadenie
V ére komunikácie 5G musí vybavenie základňových staníc zvládnuť masívny prenos dát a vysokorýchlostné{1}}spracovanie signálu. Doska HDI so svojou vysokou-hustotou kabeláže, dobrým elektrickým výkonom a-možnosťou prenosu vysokorýchlostného signálu sa stala ideálnou voľbou pre kľúčové komponenty, ako sú RF moduly základňových staníc 5G a procesorové jednotky v základnom pásme, čím poskytuje silnú podporu pre efektívnu a stabilnú prevádzku sietí 5G. Dosky HDI sú zároveň kľúčovou technológiou na dosiahnutie nízkej hmotnosti a vysokého{8}}výkonu v mobilných koncových zariadeniach, ako sú smartfóny. Môžu integrovať viac funkčných modulov, ako sú komunikačné moduly 5G,{11}}vysokovýkonné procesory, moduly fotoaparátov atď., aby uspokojili čoraz rozmanitejšie potreby používateľov týkajúce sa funkcií mobilných zariadení.
(2) Zdravotnícke vybavenie
Zdravotnícke zariadenia vyžadujú mimoriadne vysokú spoľahlivosť a výkon. Doska HDI sa široko používa v zdravotníckych zobrazovacích zariadeniach, monitorovacích zariadeniach, diagnostických zariadeniach in vitro atď. Jej prepojovacie charakteristiky s vysokou-hustotou umožňujú lekárskym zariadeniam dosahovať menšie konštrukcie a zároveň zaisťujú presnosť a stabilitu prenosu signálu a poskytujú spoľahlivú dátovú podporu pre lekársku diagnostiku a liečbu. Napríklad v prenosných zdravotníckych zariadeniach môžu dosky HDI integrovať viacero funkcií do obmedzeného priestoru, čím sa zlepšuje prenosnosť a použiteľnosť zariadenia a spĺňajú potreby vznikajúcich medicínskych modelov, ako je vzdialená zdravotná starostlivosť a domáca zdravotná starostlivosť.
(3) Letectvo a kozmonautika
Letecký priemysel má mimoriadne prísne požiadavky na hmotnosť, objem a spoľahlivosť elektronických zariadení. HDI dosky hrajú dôležitú úlohu v leteckých elektronických systémoch kvôli ich nízkej hmotnosti, kompaktnosti a vysokej spoľahlivosti. Od navigačného systému, systému riadenia letu až po komunikačný systém lietadla, HDI doska poskytuje záruky na dosiahnutie vysokého výkonu a spoľahlivosti zariadenia. Napríklad elektronické zariadenia na satelitoch musia vykonávať zložité funkcie v rámci obmedzeného priestoru a prísnych hmotnostných obmedzení. Aplikácia dosiek HDI umožňuje satelitným elektronickým zariadeniam splniť tieto požiadavky a zároveň zlepšiť životnosť a prevádzkovú stabilitu satelitu.
(4) Vysokovýkonná výpočtová technika
S rýchlym vývojom technológií, ako je umelá inteligencia a veľké dáta, dopyt po výpočtovom výkone vo-výkonnej výpočtovej technike exponenciálne rastie. HDI dosky sú nepostrádateľné vo vysoko-výkonných výpočtových zariadeniach, ako sú servery a superpočítače. Môže podporovať-vysokorýchlostný prenos údajov a rozsiahle{5}}paralelné výpočty, čím spĺňa potreby veľkého počtu vysokorýchlostných prepojení signálov v rámci čipov AI a medzi nimi, pričom zabezpečuje integritu signálu, znižuje latenciu a poskytuje výkonný hardvérový základ pre-výkonné výpočty. Napríklad na serveroch AI musia byť dosky HDI pripojené k viacerým-výkonným čipom GPU, aby sa dosiahol rýchly prenos a spracovanie údajov, aby sa splnili výpočtové potreby komplexného školenia a odvodzovania modelov AI.