Se o HDI PCB pode atender às suas necessidades, aqui estão as respostas!

Recentemente, tem havido uma demanda dramática por dispositivos eletrônicos mais sofisticados com recursos computacionais poderosos para habilitar tecnologias emergentes, como redes IoT e 4G. O HDI PCB é um dos capacitadores críticos para fornecer dispositivos eletrônicos poderosos, mas pequenos, utilizando a mesma área ou menos em comparação com a tecnologia PCB tradicional.

Neste artigo, vamos explorar mais sobre essa fantástica tecnologia de PCB. Começamos definindo o que entendemos por PCBs HDI e como as projetamos e fabricamos. Além disso, explicamos elementos vitais, como materiais de HDI PCB, escolha de fabricantes e a previsão de HDI PCB no mercado internacional.

1. O que é HDI PCB?

Dispositivos eletrônicos com um design mais leve, mais fino e menor endossaram os PCBs para se tornarem mais avançados, de modo que os PCBs de Interconexão de Alta Densidade (HDI) surgiram e ocorreram na indústria. A principal diferença entre os PCBs HDI e os tradicionais é que eles fornecem alta densidade porque empregam camadas de microvia.

As bases para a interligação de várias placas de circuito. Os métodos convencionais de roteamento de PCB não conseguem isso. Com HDI, camadas de PCB são camadas de microvias com pequenos diâmetros e profundidades de 50 a 150μm, respectivamente. Eles permitem que PCBs HDI pequenos e finos fabriquem pequenos dispositivos eletrônicos com capacidades aprimoradas.

Normalmente, construímos essas camadas de microvias em cima de uma placa PCB básica, que pode ser, por exemplo, uma placa PCB de camada única ou multicamada. Podemos criar essas camadas em ambos os lados da placa central. Normalmente, implementamos a conexão elétrica entre a placa primária e as outras camadas de construção por meio de microvias.

Como a dimensão do micro-via pad é pequena, podemos reduzir significativamente o tamanho e o peso da placa, resultando em uma redução do tamanho geral do produto eletrônico. O uso das microvias também aumenta o desempenho elétrico.

Vantagens do HDI PCB:

• Tamanho reduzido
• Leve
• Melhor desempenho elétrico
• Custo-benefício
• Tempos de fabricação mais rápidos
• Menos transferência de calor
• Consumo de energia eficiente que aumenta a vida útil da bateria
• Permite alta taxa de transmissão de sinal e melhor qualidade de sinal

2. Projeto de PCB HDI

A grande maioria da tecnologia de processo de embalagem disponível no mercado depende do processo HDI. Exigimos uma largura/espaço de linha mínimo de 100um para um rendimento industrial estável. A tecnologia de construção que empregamos no HDI PCB usa perfuração a laser, perfuração a plasma ou dielétricos de imagem fotográfica para formar vias cegas para atingir as altas densidades necessárias para espalhar uma matriz flip-chip.

Em muitos casos, quando precisamos apenas de um ou dois chips flip para um dispositivo, subutilizamos a tecnologia HDI no restante da placa. Conforme relatado pelos padrões universais IPC-2221A e IPC-2222 nas regras de projeto de PCB, limitamos a proporção de tela a ser de pelo menos 6:1 a 8:1 no máximo para as vias de passagem.

Da mesma forma, sugerimos um diâmetro de broca de 0,25 mm para uma largura típica de PCB de 1,60 mm. Essas restrições são totalmente apropriadas para fabricação, e a WellPCB também a recomenda. É importante mencionar aqui que para IPC de classe 3, parâmetros de consistência como este são essenciais.

Devido a motivos de confiabilidade, não podemos reduzir as dimensões da almofada de via e o diâmetro do furo. Conforme sugerido pelos padrões universais IPC 2221A, limitamos o tamanho da almofada a 0,55 a 0,60 mm.

3. Chaves importantes no processo de fabricação de PCB HDI

Abertura

Um dos principais parâmetros considerados no processo de fabricação de PCB HDI é a taxa de abertura. Devemos considerar essa proporção ao projetar os furos passantes e cegos. Normalmente, a abertura do furo passante é de cerca de 0,15 mm quando usamos o perfurador mecânico de estilo antigo, e a relação entre a espessura da placa PCB e a relação de abertura deve ser de pelo menos 8:1. No entanto, quando usamos o perfurador a laser, recomendamos definir a abertura do orifício do laser entre 3 a 6 mm com uma taxa de abertura máxima de 1:1.

Pilha

Vários fatores normalmente afetam as placas PCB durante o processo de empilhamento, como temperatura e pressão. Se as placas de saída do processo de empilhamento não forem simétricas, o que significa que a tensão é distribuída de forma desigual na placa, o empenamento aparecerá em um lado, reduzindo o rendimento da placa. Como resultado, o projetista deve considerar o projeto do processo de empilhamento não simétrico e a distribuição desigual dos furos.

Fluxo do processo

Podemos encontrar muitas semelhanças em relação ao fluxo do processo entre PCBs HDI e PCBs comuns. Por exemplo, o fluxo do processo de PCB HDI com seis camadas e duas pilhas é o mesmo que o PCB comum, exceto pela sequência de furos. No processo de perfuração a laser, formamos os furos cegos nas placas PCB HDI em altas temperaturas para queimar as paredes dos furos. Para PCB HDI com duas camadas, nós galvanizamos e preenchemos os furos cegos profissionalmente, o que torna o processo caro.

4. Como escolher o material certo para seus PCBs HDI

Os materiais mais finos que usamos em PCBs são o produto final, pois os materiais podem ter um fator crucial. Podemos lidar com vários materiais na fabricação de PCB HDI com base nas especificações finais exigidas do produto.

Os materiais necessários que usamos podem ser FR4, metal, fibra de vidro, cada um dos quais depende do tipo de produto que queremos fazer. Você pode selecionar entre ENIG, HASL, estanho de imersão, prata de imersão e ouro para o acabamento de superfície HDI PCB. Recomendamos ENIG devido à sua suavidade e soldabilidade flexível.

5. O que procurar em seu fabricante de PCB HDI

Escolher um fabricante de PCB HDI que possa satisfazer todas as suas necessidades para construir placas complexas com alta qualidade é essencial. Construir HDI PCB é um processo complexo; sempre procure um fabricante com alta tecnologia multicamada que se comprometa a fornecer produtos de alta qualidade.

WellPCB oferece uma vantagem competitiva na fabricação de PCBs HDI. Oferecemos cotações rápidas e confiáveis ​​para seus PCBs HDI rapidamente. Como um fabricante experiente de PCB HDI com uma reputação de longa data, fornecemos sugestões inovadoras desde a fase de design até a etapa final do processo. No WellPCB, nossa equipe de engenharia está comprometida em fornecer produtos finais excelentes com PCBs de alta qualidade com defeitos mínimos. Saiba mais sobre nossos serviços de fabricação de PCB.

6. Previsão do mercado global de PCBs HDI

Os fabricantes de PCBs dedicaram esforços significativos ao HDI PCB por vários anos, que tem um valor de mercado de US$ 9.500 milhões relatado em 2017. Especialistas esperam que chegue a 22.000 milhões até 2025 com um CAGR de 11%.

Com o advento dos smartphones e equipamentos de mídia móvel altamente compactos, os dispositivos semicondutores continuam a aumentar a contagem de pinos enquanto encolhem em forma. Até o ano de produção de 2020, o número de pinagens de terminais de E/S de alta velocidade seria superior a 4.000 pinagens por flip-chip, exigindo assim um passo ultrafino na área do array. No entanto, a maioria dos fornecedores chineses de PCB fornecerá um roteiro de embalagem definido pelo ITRI. Entre em contato com o transitário você mesmo.

Esses números de pinagem também aumentarão à medida que a tendência do IC continuar seguindo a lei de Moore. Considerando esse avanço na exigência de tamanho de campo, a embalagem desses chips seria um desafio em termos de custo e desempenho do produto.

A tecnologia de processo de embalagem mais disponível no mercado agora depende do processo HDI, onde a largura/espaço de linha mínimo de 100um é garantido para um rendimento de fabricação estável.

Conclusão

A prática mais comum de aumentar a densidade de interconexão do substrato ou PCB é aumentar o número de camadas de metal e controlar a espessura total do material dielétrico e da metalização para obter um tamanho menor para os produtos finais. HDI PCB é a melhor escolha para circuitos complexos que precisamos implementar em PCBs de pequenas dimensões.