Les plaques de circuits impresos d'alta densitat són com centres de transport precisos, connectant diversos components electrònics per garantir una transmissió eficient del senyal i un funcionament estable de l'equip. La seva aparició és un resultat inevitable de la recerca contínua de la miniaturització i l'alt rendiment de la tecnologia electrònica, que ofereix un suport sòlid per al desenvolupament de nombroses-tecnologies d'avantguarda.
1, Traçabilitat del desenvolupament: nascut com a resposta a les necessitats, en evolució contínua
El desenvolupament de les plaques HDI es remunta a la dècada de 1960. Des d'aleshores, amb el ràpid desenvolupament de la digitalització, la informatització i la intel·ligència dels productes electrònics, els requisits de mida, pes, consum d'energia i rendiment de les plaques de circuit s'han tornat cada cop més alts. La tecnologia HDI s'ha anat utilitzant àmpliament. Augmentant el nombre de capes de la placa, reduint l'espaiat dels components i adoptant una tecnologia d'alta-precisió, més components de circuit, línies de senyal i línies elèctriques es disposen densament a la placa de circuit, millorant molt el rendiment de la placa de circuit i reduint-ne la mida. Al segle XXI, la tecnologia HDI s'ha desenvolupat ràpidament en formes més avançades i eficients, com ara plaques de capes creuades ultra-fines, perforació de la capa interna i tecnologia de micro/forat cec, millorant considerablement la densitat tridimensional i el nivell de rendiment de les plaques de circuit.
2, Característiques tècniques: Trencar la tradició, liderar el canvi
(1) Cablejat d'alta densitat
En comparació amb les plaques de circuits impresos tradicionals, les plaques HDI han augmentat significativament la densitat de cablejat. Pot organitzar més circuits en un espai limitat i aconseguir connexions de circuits més complexes. Això és gràcies a la seva amplada de línia i espai entre línies que es redueixen contínuament. Avui en dia, les plaques HDI avançades poden aconseguir una amplada de línia i un espai de línia de 25 micres o fins i tot més petits, permetent que les plaques de circuit tinguin més funcions i compleixin els alts requisits d'integració dels dispositius electrònics.
(2) Tecnologia microporosa
Els microporus són una de les característiques clau de les plaques HDI, que normalment es refereixen a porus amb un diàmetre inferior a 150um. Mitjançant la tecnologia microporosa, les plaques HDI aconsegueixen connexions elèctriques més estretes entre capes, escurçant eficaçment els camins de transmissió del senyal, reduint el retard i la interferència del senyal i millorant la velocitat i la qualitat de la transmissió del senyal. Al mateix temps, l'aplicació de microporus també augmenta la densitat de muntatge de plaques de circuit, millora la utilització de l'espai i crea condicions per a la miniaturització de productes electrònics.
(3) Disseny de forat cec i forat enterrat
Les taules HDI utilitzen àmpliament tecnologies de forats cecs i forats enterrats. Els forats cecs són forats que s'estenen des de la superfície d'una placa de circuits fins a una capa determinada a l'interior, mentre que els forats enterrats són forats que estan completament ocults dins de la placa de circuits i connecten capes intermèdies. L'ús d'aquests forats especials redueix el nombre de forats a la superfície de la placa de circuit, alliberant més espai per al cablejat i augmentant encara més la densitat del cablejat. Al mateix temps, també ajuden a millorar el rendiment elèctric de les plaques de circuit, reduir la reflexió del senyal i la diafonia.
(4) Bon rendiment elèctric
Per tal de complir els requisits elèctrics dels senyals d'alta{0}}velocitat, les plaques HDI tenen en compte les característiques de CA en el procés de disseny i fabricació. Mitjançant l'adopció d'estructures adequades com Stripline i Microstrip, i utilitzant materials d'aïllament amb baixa constant dielèctrica i baixa taxa d'atenuació, les plaques HDI tenen un excel·lent control d'impedància i capacitats de transmissió d'alta-freqüència, que poden reduir eficaçment la radiació innecessària, garantir una transmissió estable de senyals d'alta-velocitat i complir els estrictes requisits dels dispositius electrònics moderns d'alt rendiment.
3, Procés de fabricació: artesania exquisida, aconseguint qualitat
(1) Selecció de material
La fabricació de plaques HDI té uns requisits de materials extremadament estrictes. Normalment, es seleccionen substrats de baixa pèrdua i alta resistència a la calor com FR-4 i poliimida per garantir un rendiment estable de les plaques de circuit en diferents entorns de treball. No es pot ignorar l'estabilitat dimensional i la consistència de la constant dielèctrica dels materials, ja que tenen un impacte significatiu en la precisió i l'estabilitat de la transmissió del senyal. A més, el gruix, la planitud i la qualitat de la pel·lícula adhesiva de la làmina de coure són factors clau que afecten la qualitat del producte final.
(2) Producció de la capa interna
La producció de la capa interna és el procés bàsic de la fabricació de plaques HDI. En primer lloc, el patró de disseny es transfereix amb precisió a la làmina de coure mitjançant la tecnologia d'imatge directa làser o fotolitografia, i després s'elimina l'excés de material de coure mitjançant un gravat químic per formar un patró de circuit fi. Aquesta etapa implica múltiples passos, com ara transferència de patrons de capa interna, gravat, xapat de coure, etc. Cada pas requereix un control estricte dels paràmetres del procés per garantir la precisió i la qualitat del circuit de la capa interna.
(3) Capes i perforació
Per construir una estructura multi-capes, s'han d'alinear i pressionar amb precisió diverses capes interiors amb material preimpregnat aïllant a alta temperatura i alta pressió. Després, s'utilitza una màquina de trepant CNC d'alta precisió-juntament amb una petita broca per perforar forats en posicions predeterminades per aconseguir connexions elèctriques entre cada capa. La precisió de perforació està directament relacionada amb el rendiment de la placa de circuit, i qualsevol desviació pot provocar connexions elèctriques deficients. Després de la perforació, es requereix un tractament de recobriment de coure, incloent passos com ara el recobriment de coure químic, el coure galvanitzat i el revestiment d'or de níquel, per omplir els porus i formar vies conductores, assegurant una bona continuïtat elèctrica.
(4) Tractament de superfícies i proves
El tractament de superfícies és crucial per a la-fiabilitat a llarg termini de les plaques HDI. Els mètodes de processament habituals inclouen OSP, polvorització d'estany, xapat daurat, etc., que es poden seleccionar segons les necessitats específiques de l'aplicació. Després de completar el tractament de la superfície, s'han de realitzar una sèrie de proves elèctriques estrictes, com ara la prova de flying pin, AOI i TIC a la placa HDI per provar de manera exhaustiva el rendiment elèctric de la placa de circuit, assegurant que cada placa HDI compleixi els estàndards de disseny i no tingui defectes com curtcircuits o circuits oberts.
(5) Procés especial
Amb el desenvolupament de plaques HDI cap a una densitat més alta i estructures més complexes, els mètodes de detecció tradicionals ja no són capaços de complir els requisits de control de qualitat. Per tant, les tecnologies de detecció d'alta-precisió com ara la inspecció de raigs X- i la inspecció òptica automàtica s'utilitzen àmpliament en processos especials. Aquestes tecnologies poden detectar defectes extremadament petits com ara microesquerdes i discrepàncies d'obertura, garantint eficaçment la qualitat de les plaques HDI i assegurant que cada producte compleix els requisits de disseny.
4, Camp d'aplicació: àmpliament penetrat, indispensable
(1) Equips de comunicació
A l'era de la comunicació 5G, els equips de l'estació base han de gestionar la transmissió massiva de dades i el processament de senyals d'alta-velocitat. La placa HDI, amb el seu cablejat d'alta-densitat, un bon rendiment elèctric i una capacitat de transmissió de senyal d'alta-velocitat, s'ha convertit en una opció ideal per a components clau com ara mòduls de RF de l'estació base 5G i unitats de processament de banda base, proporcionant un fort suport per al funcionament eficient i estable de les xarxes 5G. Al mateix temps, les plaques HDI també són una tecnologia clau per aconseguir un rendiment lleuger i alt-en dispositius terminals mòbils com ara els telèfons intel·ligents. Poden integrar mòduls més funcionals, com ara mòduls de comunicació 5G, processadors-d'alt rendiment, mòduls de càmeres, etc., per satisfer les necessitats cada cop més diverses dels usuaris de funcions dels dispositius mòbils.
(2) Equip mèdic
Els equips mèdics requereixen una fiabilitat i un rendiment extremadament alts. La placa HDI s'utilitza àmpliament en equips d'imatge mèdica, equips de monitorització, equips de diagnòstic in vitro, etc. Les seves característiques d'interconnexió d'alta-densitat permeten que els dispositius mèdics assoleixin dissenys més petits alhora que garanteixen la precisió i l'estabilitat de la transmissió del senyal, proporcionant suport de dades fiable per al diagnòstic i tractament mèdic. Per exemple, en dispositius mèdics portàtils, les plaques HDI poden integrar múltiples funcions en un espai limitat, millorant la portabilitat i la usabilitat del dispositiu i satisfent les necessitats dels models mèdics emergents, com ara l'assistència sanitària remota i l'atenció domiciliària.
(3) Aeroespacial
La indústria aeroespacial té requisits extremadament estrictes pel que fa al pes, el volum i la fiabilitat dels equips electrònics. Les plaques HDI tenen un paper important en els sistemes electrònics aeroespacials a causa de les seves característiques lleugeres, compactes i d'alta fiabilitat. Des del sistema de navegació, el sistema de control de vol fins al sistema de comunicació de l'aeronau, la placa HDI ofereix garanties per aconseguir un alt rendiment i fiabilitat de l'equip. Per exemple, els dispositius electrònics dels satèl·lits han de realitzar funcions complexes en un espai limitat i restriccions de pes estrictes. L'aplicació de plaques HDI permet que els dispositius electrònics per satèl·lit compleixin aquests requisits alhora que milloren la vida útil i l'estabilitat operativa del satèl·lit.
(4) Informàtica d'alt rendiment
Amb el ràpid desenvolupament de tecnologies com la intel·ligència artificial i el big data, la demanda de potència de càlcul en informàtica d'alt rendiment{0}}està creixent de manera exponencial. Les plaques HDI són indispensables en dispositius informàtics-d'alt rendiment, com ara servidors i superordinadors. Pot suportar la transmissió de dades d'alta-velocitat i la informàtica paral·lela-a gran escala, satisfent les necessitats d'un gran nombre d'interconnexions de senyal d'alta-velocitat dins i entre xips d'IA, alhora que garanteix la integritat del senyal, redueix la latència i proporciona una base de maquinari potent per a la informàtica d'alt rendiment-. Per exemple, als servidors d'IA, les plaques HDI s'han de connectar a diversos xips de GPU-d'alt rendiment per aconseguir una transmissió i un processament de dades ràpids, per tal de satisfer les necessitats computacionals d'entrenament i inferència de models d'IA complexos.