HDI PCB – O melhor guia para obter um IDH perfeito

Ao projetar PCBs, você pode estar preocupado com os custos adicionais e o número crescente de camadas. No entanto, com a tecnologia HDI PCB, os fabricantes podem reduzir custos rapidamente sem cortar custos na qualidade do produto. A tecnologia não apenas ajuda você a inovar em novos produtos, mas também permite que você desenvolva produtos preparados para o futuro.

Então, o que exatamente é um PCB HDI e por que você precisa pensar em projetar um? Leia adiante e descubra!

1、O que é HDI PCB?

Na indústria de ritmo facial de hoje, fabricação de placas de circuito. Os métodos convencionais de roteamento de PCB não conseguem isso. Com HDI PCBs oferecem às empresas e projetistas a chance de dobrar o circuito reduzindo a área. A sigla “fabricação de PCBs rígidos”. Aqui, as condições se aplicam a multicamadas, de um lado, metalcore, HDI' significa High-Density Interconnector. Essas placas de circuito impresso HDI ou PCBs HDI são placas de circuito regulares que apresentam uma densidade mais alta de fios em toda a área da superfície.

Isso resulta em uma redução drástica no tamanho e peso do equipamento. Além disso, melhora o desempenho elétrico do equipamento. Além disso, permite uma transmissão de dados mais rápida e eficiente devido ao encurtamento dos caminhos.





Imagem 1:PCB HDI

Você pode distingui-los facilmente através das microvias, linhas mais delicadas, materiais finos, bem como uma densidade de almofada mais alta. Estas microvias podem ser cegas ou enterradas e até cerca de 0,006 de diâmetro. Assim, pode-se dizer que o HDI PCB deu origem à miniaturização dos produtos.

As microvias desempenham um papel essencial no projeto desses componentes. Saiba mais sobre a importância deles a seguir.

2、Microvias e PCBs HDI

Antes de seguirmos para o projeto de PCBs HDI, você deve aprender o papel das microvias em PCBs HDI. As microvias são orifícios finos perfurados por um laser que liga duas camadas diferentes eletricamente em uma placa de circuito multicamada.

Ao contrário das vias, eles são muito menores em tamanho e, portanto, estão diretamente relacionados às qualidades de miniaturização e economia de espaço dos PCBs HDI.

Os projetos HDI incluem muitas estruturas diferentes que abordaremos em nosso próximo capítulo.



Imagem 2:PCB HDI

3、Estruturas de IDH

Geralmente, os PCBs HDI podem ser projetados de várias maneiras. São eles:

♦ Vermelho:
A cor da máscara de solda vermelha tende a ser ousada e profissional. O contraste presente entre planos, espaços e traços é bastante bom.

Ao contrário da placa de circuito impresso verde, o contraste é menor. Qualquer ampliação é usada para inspecionar os traços da placa em caso de defeitos. Deve-se notar que a serigrafia é conhecida por ficar bem contra o fundo vermelho, pois limpa os resíduos de fluxo. Embora o vermelho pareça atraente, atraente e ousado, o verde ainda é considerado o melhor.



Imagem 3:PCB HDI

1+N+1:

Indica que há apenas uma única camada de interconexão de alta densidade em PCBs.

i+N+i:

Indica que existem duas ou mais de 2 camadas HDI em PCBs. Além disso, as microvias são empilhadas ou escalonadas nas diferentes camadas.

Qualquer camada:

Nesta estrutura, todas as camadas são camadas HDI, que possibilitam a interconectividade de todas as camadas. Ele prova ser benéfico para dispositivos complexos, como chips de GPU em smartphones ou chips de CPU no computador.

Agora que você conhece o básico, está pronto para começar a trabalhar com PCBs HDI. Aprenda nossas principais dicas para projetar PCBs HDI em nosso próximo capítulo.

4、Regras e dicas de design do IDH

Geralmente, o projeto de PCB é uma tarefa complexa. Junte isso com micro vias e circuitos HDI, e você terá uma bagunça complicada. As complicações são ainda mais intensificadas quando sistemas aeroespaciais e dispositivos médicos estão envolvidos.

Como engenheiro, você pode estar disposto a aceitar o desafio, mas quem disse que você precisa fazer isso sem ajuda? Aqui estão as principais dicas para designers e empresas:



Imagem 4:PCB HDI

Dica nº 1 – Adote uma estratégia de DFM

Nossa primeira dica é bem simples e geral. É essencial incorporar uma estratégia de fabricação DFM ou Design com PCBs HDI. Se você acabar projetando algo que está muito além das capacidades do seu fabricante contratado (CM), o projeto pode ser inútil.

Você deve projetar a placa para fornecer todos os benefícios da PCB HDI e ser facilmente fabricada ao mesmo tempo.

Dica nº 2 – Escolha o Tipo de Via

A escolha do tipo é uma decisão crucial que determina a máquina e o equipamento que você pode precisar no processo de fabricação. Pode influenciar fortemente os custos envolvidos no processo, bem como o tempo.

As microvias, por si só, reduzem o tempo e os custos de fabricação, reduzindo o número de camadas e materiais. No entanto, você tem que escolher entre os diferentes tipos. Estes incluem as versões de bloco próximo ou via em bloco.

Assim, você deve escolher aquele que custa menos a você ou ao seu CM para fabricar sem comprometer o desempenho elétrico da placa HDI.

Dica Nº 3 – Verifique a Disponibilidade e Tamanho dos Componentes

Outro ponto a considerar é o número de componentes que você espera usar para HDI PCB. Lembre-se que o objetivo número um do HDI PCB é reduzir os custos e a área de superfície. Você precisa garantir que eles sejam pequenos, baratos e em menor número possível.

Além disso, a maneira como você coloca seus componentes pode determinar o tamanho dos furos, larguras de rastreamento e backups. No entanto, o wne deve considerar a disponibilidade e a funcionalidade desses componentes. Caso contrário, você pode acabar redesenhando todo o quadro.

Dica nº 4 – Não sobrecarregue os componentes

Embora o design compacto possa forçar sua mão a colocar os componentes juntos, você provavelmente deve evitá-lo. Componentes de alta potência, especialmente, podem dar origem a interferência eletromagnética (EMI), que pode afetar a qualidade do sinal.

Além disso, capacitâncias e indutâncias de pads próximos podem afetar a qualidade do sinal e atrasar a transmissão. Portanto, recomendamos que você forneça espaço suficiente entre os componentes.

Além disso, certifique-se de que todos os componentes estejam posicionados para distribuir as vias simetricamente pela superfície. Reduz o estresse, o que, por sua vez, evita qualquer deformação.

Geralmente, o espaçamento entre os componentes deve ser:



Imagem 5:PCB HDI

Considere também a instalação e a manutenção, para que os componentes sejam fáceis de soldar e retrabalhar mais tarde. Se eles estiverem muito próximos um do outro, as máquinas podem ter problemas para montá-los.

Dica nº 5 – Escolha um design de empilhamento

O tipo de empilhamento de PCB também pode determinar quaisquer complicações no processo de fabricação. O número de laminados e os ciclos de perfuração são fortemente afetados pelo tipo de materiais e pelo número de camadas no projeto da pilha. Certifique-se de que o que você escolher seja eficaz e econômico.

A melhor maneira de determinar o projeto mais eficiente é fazer um protótipo de PCB HDI. Saiba como eles podem ajudá-lo no próximo capítulo.

5、Protótipo de PCB HDI

Um protótipo HDI é uma versão básica de um PCB HDI que você pode usar para testar vários projetos. Você pode pedir ao seu CM para fabricar esses protótipos para você. Esses protótipos consistem em fiação de alta densidade que ajuda a reduzir o tamanho e o número de camadas.

Esses protótipos devem utilizar vias escalonadas, empilhadas, enterradas e cegas para que você possa determinar qual combinação funciona melhor. Além disso, o protótipo pode ajudá-lo a escolher o tamanho das vias e a proporção mais eficiente.

Mas por que você deve usar PCBs HDI? Passe para o nosso próximo capítulo para encontrar os principais benefícios que os PCBs HDI oferecem.



Imagem 6:PCB HDI

6、Vantagens do HDI PCB

Existem inúmeros benefícios que um PCB HDI oferece. Estes incluem uma área de superfície menor, maior velocidade de transmissão, bem como uma alta frequência. Seu pequeno tamanho permite que sejam usados ​​em dispositivos de alta tecnologia, como computadores, telefones e consoles, etc.

Eles permitem a inovação e a miniaturização dos produtos. Em suma, eles trazem os seguintes benefícios:

Menos estresse térmico
Como os componentes estão mais próximos em um PCB HDI, o calor não viaja muito. As distâncias mais curtas entre os membros garantem que o calor seja rapidamente expelido antes de ser transferido para os outros componentes.

Garante menor estresse térmico e aumenta a durabilidade do PCB.

Melhor condutividade

O HDI PCB ajuda a garantir uma melhor condutividade devido a um grande número de microvias. Estes são preenchidos com materiais condutores que permitem uma transmissão mais fácil. Além disso, essas vias, sejam elas cegas ou via-in-pad, permitem que os componentes sejam colocados muito próximos uns dos outros.

Isso, por sua vez, reduz o alcance de transmissão entre os dois componentes e, portanto, aumenta significativamente o sinal.

Permite Miniaturização

Como os PCBs HDI ajudam a reduzir significativamente o espaço na placa, eles podem ajudá-lo a projetar placas de circuito menores. Não apenas isso, mas permite reduzir o número de camadas, pois você pode criar circuitos em ambos os lados da placa. Assim, é fácil substituir o PCB de quatro camadas por um PCB de duas camadas.

Além disso, as vias são tão delicadas e minuciosas. Eles são pouco visíveis. Ele ajuda a economizar uma tonelada de espaço. Assim, isso garante que você possa fazer placas de circuito menores que possam caber em um dispositivo menor.



Imagem 7:PCB HDI

A diminuição no uso de energia

A transmissão de um componente para o próximo pode perder muita energia. Felizmente, os PCBs HDI permitem incorporar mais elementos com distâncias menores. Isso reduz as perdas de energia e usa mais energia na operação real.

Além disso, leva a uma vida útil da bateria mais longa, o que é bastante desejável em dispositivos portáteis e outros menores.

Econômico

Uma vantagem significativa da tecnologia HDI PCB é que esses circuitos são relativamente econômicos se projetados adequadamente. Isso se deve ao menor número de camadas e aos tamanhos menores.

Rendimento mais rápido

Como o foco principal é otimizar o projeto para reduzir custos e garantir maior produtividade, o produto fica mais confortável para colocar todos os componentes, garantindo que o processo demore menos tempo, entre no mercado muito mais rápido. Garantimos que é o suficiente para conhecer as vantagens do HDI PCB.

Principalmente, você descobrirá que os PCBs HDI são usados ​​em várias camadas chamadas empilhamentos. Nosso próximo capítulo entra em detalhes sobre esses designs de empilhamento.

7、Pilha de PCB HDI

Como já mencionamos, os HDIs consistem em várias camadas interconectadas por microvias. Eles trabalham juntos para formar conexões e aumentar o sinal. Como você organiza essas camadas HDI em um PCB define o tipo de empilhamento de HDI PCB. Você pode ter um vislumbre dos tipos mais específicos acima em nossa seção de design de PCB HDI.



Imagem 8:PCB HDI

Geralmente, existem vários tipos de empilhamento de PCB HDI, alguns dos quais são:

0-N-0 – Microvia Laser

Neste, o fabricante lamina primeiro o núcleo e depois o perfura mecanicamente. Em seguida, a broca mecânica é chapeada e atingida com um laser para formar vias. Por último, eles incluem a final através do buraco.

1-N-1 – Laser Microvia e Via Enterrada

O '1' representa a laminação sequencial que ocorre em ambos os lados do núcleo. Isso significa que existem duas camadas HDI em cada lado do corpo. O processo é semelhante ao anterior, exceto que depois que a broca mecânica é chapeada, uma camada interna é formada.

Esta camada de núcleo é então laminada por duas camadas adicionais para que a broca mecânica atue como uma via enterrada. Em seguida, uma broca a laser forma mais vias.

2-N-2 com Microvia

O '2' aqui representa duas camadas de laminação em cada lado do núcleo. Assim, você pode dizer que existem quatro camadas de cobre, portanto, há um total de 6 camadas neste tipo.

Esses vários empilhamentos oferecem diferentes vantagens em diferentes indústrias. Descubra do que os PCBs HDI são capazes em nosso próximo capítulo.

8、Capacidade de PCB HDI

O HDI PCB é capaz de suportar inovação e pequenos produtos. É porque ele pode facilmente incorporar mais tecnologia em menos camadas. Celulares e smartphones iniciaram uma tendência de produtos mais finos e leves, o que só é possível devido a essa tecnologia inovadora de PCB.

Assim, você obtém produtos que pesam menos, executam mais funções e são extremamente pequenos em tamanho. Não só torna os produtos mais confortáveis ​​de usar, mas também mais fáceis de fabricar. Eles fazem uso de materiais mais finos e leves que são mais fáceis de fabricar.

Em suma, você obtém um PCB HDI de quatro camadas, que possui a mesma máscara de solda de fiação para evitar vazamento de componentes elétricos e térmicos. Certifique-se de discutir com seu fornecedor de PCB sobre os recursos de um PCB padrão de oito camadas. Pode até desempenhar mais funções devido a componentes mais próximos, abrindo mais espaço para adições.

Você pode perguntar se é mais caro fabricar por meio de micro ou HDI. Bem, sim, requer um design complexo, bem como brocas a laser, imagens a laser, plugs, etc. para fabricar um PCB HDI adequado. No entanto, os componentes menores, materiais mais baratos e processos reduzem efetivamente os preços desses produtos. Assim, você obtém um produto incrivelmente inovador a um preço menor.

Com a descoberta de uma tecnologia melhor a cada dia, os PCBs HDI são usados ​​de várias maneiras. Estes são:



Imagem 9:PCB HDI

Equipamento Médico

As características técnicas e a funcionalidade dos equipamentos de diagnóstico e monitoramento aumentaram com os PCBs HDI. Garante melhor confiabilidade, o que é crucial no campo da medicina.

Militar

Os PCBs HDI encontram seu uso em dispositivos de comunicação militar, bem como em outros equipamentos.

Computadores e smartphones

Os chips de GPU e CPU usam PCBs HDI para melhorar seu desempenho e garantir um tamanho menor e menor peso.

Indústria Aeroespacial

A indústria aeroespacial se beneficia fortemente desses chips menores e mais leves.

Os PCBs HDI oferecem uma excelente oportunidade para os fabricantes maximizarem seus lucros. No entanto, existem vários fatores que você precisa considerar sobre montagens de PCB HDI, que discutiremos em nosso próximo capítulo.

9、Montagens de PCB HDI – O Surgimento de PCB Barato

A montagem de PCBs HDI envolve uma variedade de processos exclusivos que utilizam equipamentos especiais. Estes podem incluir ciclos de laminação sequenciais, bem como brocas a laser de alta potência. Assim, se a sua empresa fabril ou CM não tiver estes equipamentos incluídos, poderá aumentar um investimento adicional.

O custo total do HDI PCB mudará à medida que a altura do empilhamento mudar. Além disso, os projetistas precisam considerar o valor dos materiais dos componentes, incluindo o preenchimento dentro das vias.

O material de cada camada de núcleo e o número de camadas também afetam o custo. Entre estes, a fibra de vidro é a mais funcional e barata. Essas camadas podem determinar o número de camadas de laminação de cobre que a placa terá. Quanto mais camadas, maior será o custo.

Outro fator que você precisa considerar ao montar o produto é um espaço mínimo de rastreamento. A principal conclusão é que, embora a fabricação e fabricação de PCBs HDI possam ser caras, os custos podem ser minimizados no processo de design.

Portanto, designers e engenheiros eletrônicos precisam garantir que seu design corresponda às capacidades do CM. O HDI PCB pode ser mais barato que os PCBs padrão, dependendo do design e dos materiais usados.



Imagem 10:PCB HDI

10、Conclusão

Em suma, os PCBs HDI resultam em melhores rendimentos e garantem o desempenho ideal. No entanto, encontrar um fabricante que possa fornecer serviços confiáveis ​​pode ser difícil. É onde nós, da WellPCB, entramos. Nossas capacidades de fabricação são abrangentes e, portanto, podemos fabricar facilmente protótipos de acordo com seus projetos.

Nossos testes de confiabilidade determinam a qualidade de todos os produtos para garantir um serviço satisfatório. Então, acesse nosso site e faça já o seu orçamento!