Seiring kemajuan teknologi, semuanya menjadi lebih kecil, lebih kuat, dan lebih kompleks. Komponen kunci dari miniaturisasi ini adalah PCB hibrida hibrida tinggi interkonektor (HDI). Dari smartphone dan perangkat medis hingga elektronik dirgantara, PCB HDI memungkinkan desain perangkat multi-fungsi canggih untuk ruang kompak.
Saat bekerja dengan produsen papan PCB, penting untuk memiliki pemahaman dasar tentang papan sirkuit HDI. Papan sirkuit modern ini dibangun untuk kecepatan dan menggabungkan vias mikro laser, komponen pitch halus, dan konstruksi lapisan bertumpuk. Mereka adalah pilihan yang disukai untuk elektronik dan optik kelas atas.
Blog ini akan membantu Anda memahami desain HDI PCB dan keuntungannya, proses pembuatan, dan cara memilih papan PCB HDI yang tepat untuk kebutuhan proyek Anda.
Apa itu PCB HDI?
PCB interkonektor densitas tinggi (HDI) mewakili lompatan teknologi yang signifikan dibandingkan dengan PCB tradisional karena mereka memungkinkan jumlah komponen yang lebih tinggi dipasang di area terbatas. Mereka mencapai hal ini melalui teknik pembuatan mikro sirkuit seperti vias mikro, terkubur vias, dan vias buta, yang selanjutnya memungkinkan desain yang kompak dan induktansi rendah.
Fitur Utama PCB HDI
- Vias terkecil: Mikrovias membuat koneksi antar lapisan tanpa menempati banyak real estat.
- Lapisan Penumpukan: Lebih banyak lapisan perutean dapat ditampung dalam ukuran papan yang lebih kecil.
- Sinyal menghilang: Papan interkoneksi dengan kepadatan tinggi memungkinkan transmisi dengan kecepatan sangat cepat karena jejak pitch yang bagus.
- Sinyal kurang terdistorsi: Memiliki jarak yang lebih pendek menyebabkan lebih sedikit gangguan dan peningkatan efisiensi.
Elektronik konsumen, perangkat medis, kedirgantaraan, dan teknologi otomotif hanyalah beberapa industri yang menggunakan PCB HDI, karena mereka membutuhkan miniaturisasi dan kinerja berkecepatan lebih tinggi.
Pentingnya PCB HDI untuk Elektronik Kontemporer
1. Mengaktifkan miniaturisasi
Karena teknologi terus menyusut, menjadi lebih sulit untuk memasukkan semua bagian ke dalam PCB tradisional. Namun, papan PCB HDI memungkinkan produsen untuk mengemas lebih banyak potongan elektronik di area yang lebih kecil, membuatnya ideal untuk barang yang dapat dikenakan, smartphone, dan perangkat IoT.
2. Kinerja listrik yang ditingkatkan
PCB HDI meningkatkan kinerja perangkat apa pun karena sinyal dapat bepergian dengan lebih sedikit impedansi dan crosstalk, yang membuatnya penting untuk prosesor dan perangkat komunikasi berkecepatan tinggi.
3. Ringan namun tahan lama
Dalam industri kedirgantaraan dan otomotif, di mana pengurangan berat badan penting, papan sirkuit cetak HDI sangat berguna karena substrat yang lebih tipis lebih kuat, lebih tahan lama, dan kurang berat daripada PCB tradisional.
4. Peningkatan kepadatan komponen
PCB HDI membuat sirkuit kompleks dengan beberapa prosesor dan modul memori mudah. Mereka ideal karena Anda dapat meningkatkan jumlah lapisan yang ditambahkan tanpa meningkatkan ukuran papan.
5. Manufaktur yang hemat biaya
Meskipun metode fabrikasi yang digunakan dalam manufaktur PCB HDI jauh lebih canggih daripada yang digunakan dalam produksi PCB standar, penghematan bahan yang digunakan dan pengurangan ukuran papan dapat, dalam beberapa skenario, mengimbangi kenaikan harga fabrikasi, terutama dengan produksi massal.
HDI PCB Layers
PCB HDI dibedakan satu sama lain dengan tingkat kompleksitas desain dan kesulitan manufaktur yang sesuai.
1. 1-N-1 HDI PCBS
Jenis desain PCB HDI ini adalah yang paling kompleks.
Ada lapisan Microvia di kedua sisi lapisan inti.
Biasanya ditemukan di gadget seluler dan elektronik konsumen.
2. PCB HDI 2-N-2
Desain ini menggabungkan dua lapisan Microvia di kedua sisi inti.
Ini memiliki kepadatan perutean yang unggul serta integritas sinyal.
Sangat ideal untuk digunakan dalam komputasi kinerja tinggi dan perangkat komunikasi.
3. PCB HDI apa pun
Semua lapisan PCB saling berhubungan oleh Microvia.
PCB layer apa pun memiliki spesifikasi dan kepadatan kinerja tertinggi.
Digunakan dalam Aerospace dan Perangkat Medis yang kompleks.
Pilihan yang tepat dari papan PCB HDI untuk proyek Anda akan tergantung pada kompleksitas desain Anda, biaya, dan kinerja yang Anda harapkan.
Proses pembuatan HDI PCB
Untuk memproduksi papan sirkuit cetak HDI (PCB), teknologi rekayasa presisi tinggi diperlukan. Langkah -langkah yang diuraikan di bawah ini mewakili keseluruhan proses yang terlibat dalam pembuatan HDI PCB:
1. Mikrovias Pengeboran Laser
PCB HDI memiliki mikrovias, yang dibor oleh laser. Mikrovias memungkinkan interkoneksi antara lapisan papan PCB sambil menghemat ruang berharga yang berlebihan, sehingga memberikan tingkat akurasi yang tinggi.
2. Laminasi berurutan
Papan PCB HDI membutuhkan beberapa lapisan tipis untuk dibangun. Ini dicapai dengan laminasi berurutan, yang melibatkan penumpukan lapisan dan mengikatnya dengan resin epoksi.
3. Pelapisan Tembaga
Selain pengeboran, vias mikro harus dilapisi tembaga untuk membuat lubang yang dibor konduktif. Ini meningkatkan konduktivitas antara berbagai lapisan bertumpuk dan menjamin transfer sinyal yang halus.
4. Etsa garis halus
PCB HDI membutuhkan jejak sempit dan detail pitch halus dengan kinerja listrik yang unggul. Etsa presisi tinggi membantu mencapai fitur-fitur ini tanpa mengurangi kinerja.
5. Aplikasi Topeng Solder
Topeng solder yang diterapkan pada tembaga melindungi jejak dari oksidasi, kontaminasi, dan kerusakan lebih lanjut.
6. Pengujian Kualitas
Setiap papan PCB HDI mengalami pengujian kualitas yang ketat, yang meliputi keandalan, kinerja, dan inspeksi sinar-X melalui uji listrik.
Tantangan dalam desain PCB HDI dan cara mengatasinya
1. Masalah integritas sinyal
Masalah: Sinyal berkecepatan tinggi mengalami gangguan dan, dalam beberapa kasus, bahkan menderita atenuasi.
Solusi: Bahan PCB berkualitas tinggi, termasuk impedansi terkontrol dan penggunaan jejak yang lebih pendek, adalah solusi yang efektif.
2. Kompleksitas manufaktur
Masalah: Teknik fabrikasi canggih sangat meningkatkan kinerja struktural PCB HDI.
Solusi: Menyewa pembuat papan PCB yang berpengetahuan luas yang berspesialisasi dalam desain dan pembuatan PCB HDI.
3. Implikasi biaya
Masalah: Dibandingkan dengan PCB tradisional, PCB HDI menghabiskan lebih banyak uang.
Solusi: Sesuaikan tumpukan lapisan dan melalui desain untuk kinerja yang hemat biaya.
4. Kontrol panas
Masalah: Desain kepadatan tinggi menghasilkan panas.
Solusi: Untuk mengurangi overheating, vias termal, dan bahan yang mengurangi panas harus digunakan.
Tren masa depan dalam desain PCB HDI
1. 5G dan komunikasi berkecepatan tinggi:
PCB dengan interkoneksi kepadatan tinggi akan diperlukan dalam teknologi 5G dan pusat data karena sangat penting untuk mempertahankan integritas sinyal.
2. PCB fleksibel dan kaku-kaku:
Penggabungan HDI dengan konfigurasi papan sirkuit cetak fleksibel akan memfasilitasi penciptaan teknologi yang dapat dipakai, implan medis, dan perangkat yang dapat dilipat.
3. Praktik manufaktur yang lebih baik:
Peningkatan pengeboran laser dan penggunaan tinta konduktif akan meningkatkan efisiensi PCB dengan interkoneksi kepadatan tinggi.
4. AI dan Integrasi IoT:
Dengan perangkat AI dan IoT yang lebih maju, papan HDI akan sangat penting untuk pemrosesan yang kompleks dan transmisi data.
Kesimpulan: Mengapa PCB HDI adalah masa depan elektronik
PCB HDI sangat penting untuk miniaturisasi, fungsi berkecepatan tinggi, dan sifat multi-fungsional elektronik modern. Apakah Anda merancang smartphone, perangkat medis, atau sistem HPC, memilih desain PCB HDI yang tepat tetap sangat penting.
Bermitra dengan produsen papan PCB yang dapat dipercaya menjamin bahwa HDI PCB Anda disesuaikan dengan kebutuhan dan standar industri Anda. Seiring kemajuan teknologi, papan sirkuit cetak HDI akan terus mengubah dunia elektronik dengan membuat perangkat lebih kecil, lebih cepat, dan lebih efektif.
Caesar
