Как правильно выбрать материал для печатных плат HDI

В последнее время технология High-Density Interconnect (также известная как HDI) получает одобрение на рынке, поскольку многие разработчики электроники стремятся получить ее. Следует отметить, что продажи HDI в два раза превышают продажи обычных линеек, исходя из последних рыночных тенденций.

Обычно любой разработчик электроники должен выбирать правильные материалы HDI для печатных плат независимо от их применения в строительстве. Но с HDI выбор правильного оборудования особенно важен, потому что вы работаете с легкими, маленькими и мощными печатными платами. Шаг часто меньше восьми мил (эквивалент 200 мкм), а апертура обычно меньше десяти мил (эквивалент 250 мкм).

1. HDI PCBs — что такое HDI Stack-Up?

К печатным платам HDI предъявляются уникальные требования к конструкции, которым производители должны следовать для достижения максимальной производительности. Вам нужны правильные материалы с высокой температурой разложения (Td) и, как правило, хорошего качества. Точно так же вы будете использовать бессвинцовый припой.

Стек HDI содержит смоляную матрицу, которая обеспечивает сопротивление и диэлектрические свойства, необходимые для разделения слоев медной катушки с высокой проводимостью.

Какую роль играет стек HDI в определении их эффективности?

HDI Stack-up содержит смоляную матрицу, которая определяет производительность приложений HDI. Правильный выбор наложения (соответственно, матрицы из смолы) поможет оптимизировать качество формы, которую хотят создать дизайнеры.

2. Платы HDI — свойства диэлектрических материалов, которые следует учитывать перед выбором

Оптимальная производительность HDI зависит от правильного выбора диэлектрического материала. Как говорится, чем выше качество, тем лучше производительность. Вообще говоря, качество выбираемого диэлектрического материала должно быть выше, чем у традиционных многослойных материалов для печатных плат. Однако нужно знать, что качественные диэлектрические материалы могут стоить дорого. При этом для заключения о качестве диэлектрического материала необходимы определенные свойства; проверьте их ниже.

2.1:Температура разложения (Td)

Это относится к температуре, при которой диэлектрический материал будет термически разлагаться. При этой температуре видно, что диэлектрический материал начинает менять свое состояние. Связи, присутствующие в молекулах веществ, часто определяют температуру их разложения. Превосходный диэлектрический материал для стека HDI должен иметь высокую температуру разложения (Td) для высокотемпературной многофункциональности.

2.2:Температура стеклования (Tg)

Температура стеклования диэлектрика (Tg.) диэлектрического материала относится к переходу из жесткого аморфного состояния в гибкое состояние. Это свойство является уникальной особенностью смолы или матрицы в диэлектрике. Основная информация, которую это дает о материале, - это определение его состояния при температуре эксплуатации.

Другими словами, Тг. Объясняет, остается ли материал стеклообразным и жестким или эластичным и гибким. Для стека HDI характер дизайна будет определять, что вы будете искать здесь. Но в целом высокая Tg. Это говорит о том, что диэлектрик останется жестким при заданной температуре, и это хорошо.

2.3:Коэффициент теплового расширения (КТР)

Коэффициент теплового расширения представляет собой относительное увеличение диэлектрического материала на градус повышения температуры. Это расширение может быть объемом, площадью или длиной, но наиболее вероятным является расширение длины. Если небольшое изменение температуры приводит к значительной разнице в размерах, диэлектрик может оказаться недостаточным для печатной платы HDI.

2.4:Время расслоения

Это также называется временем расслоения. Это способ измерения, используемый при анализе характеристик диэлектрических материалов. При этом учитывается общее время расслоения диэлектрической смолы. Как правило, чем больше времени требуется для расслоения HDI, тем лучше.

3. Платы HDI — каковы требования к материалам для гибких печатных плат HDI?

С ростом популярности технологии HDI на рынке в настоящее время необходимо знать, на что обращать внимание при покупке материалов для гибких печатных плат. Приложения, работающие на HDI, требуют более тонких линий и сквозных отверстий с покрытием, которые значительно меньше, чем у обычной печатной платы. Это означает, что нужны очень тонкие слои проводников и подложек. К сожалению, большинство производителей учитывают только эти физические свойства и пренебрегают техническими. В подразделах ниже перечислены технические требования к материалам для гибкой печатной платы HDI.

3.1. Размерная стабильность гибких материалов

До сих пор дизайнеры скептически относились к использованию жестких подложек и гибких материалов, потому что люди заметили, что эти материалы колеблются при изготовлении. Конечно, теперь мы знаем, что популярная в то время подложка — PI Film — дает усадку в процессе производства. Эта усадка возникает из-за огромного напряжения, возникающего в процессе ламинирования.

На производительность и производительность FPC существенно влияет использование тонких материалов. Но производительность FPC определяется тем, насколько стабильны размеры используемых материалов. Чтобы получить продукты с высокой плотностью схем, используемые материалы должны быть размерно и структурно стабильными.

3.2 Контроль текучести облицовочного клея

Основная причина использования пленочного покрытия в схемах HDI заключается в том, чтобы получить маленькое окно. Таким образом, следите за тем, чтобы связующие вещества не заполняли его во время ламинирования. Только такой подход может гарантировать, что фольга не будет покрыта, поэтому необходимо контролировать расход материалов покрытия HDI.

С другой стороны, слишком большая текучесть может затмить окно. Например, если текучесть слишком мала, это может привести к тому, что в тонких линиях будет так много отверстий, что нарушит электрическую изоляцию. Поскольку большинство гибких материалов не всегда имеют эту функцию, лучшим выбором остается правильная пленка покрытия, основанная на свойствах текучести связующего.

3.3 Медная фольга с низким и тонким профилем

Отличным способом получения гибких схем HDI является использование мелкозернистой, тонкой и низкопрофильной медной фольги. Толщина такой медной фольги должна быть в пределах обычных гибких цепей, что составляет 1 унцию. Если целью является средняя графическая плотность, медная фольга 1 унция. способен обеспечить требуемую производительность. Однако для приложений HDI производители могут использовать любой из 1/3, ½ или 1/4 унции. Медная фольга.

3.4 Стойкость материала к миграции электронов связующих веществ

В гибких схемах миграция электронов является недостатком, так как приводит к ее разрушению. Специальные связующие для гибких схем позволяют ионам меди проходить через них, когда они становятся чувствительными к напряжению смещения, высокой температуре или влаге. Этот эффект представляет собой линию, образующую отрицательный и положительный полюса.

Теперь плотность линий и напряжение растут; надежность схемы постоянно находится под угрозой миграции электронов. И из всех приложений HDI, похоже, подвергается наибольшему риску. Вот почему производители схем должны внимательно относиться к этой проблеме и принимать правильные меры для борьбы с ней.

4. Платы HDI — разные материалы HDI могут использоваться для разных целей

Материалы для печатных плат с низким коэффициентом рассеяния (Df) или тангенсом угла диэлектрических потерь лучше всего подходят для снижения потерь энергии на высоких частотах. Для этого подходят как минимум четыре категории материалов HDI. Проверьте их в подразделах ниже.

4.1:Средняя скорость и потери

Это самые популярные материалы для печатных плат; они принадлежат к семейству FR-4. Отношение их диэлектрической проницаемости к частотной характеристике не является плоским, поэтому они испытывают большие диэлектрические потери. Из-за этого он может оказаться полезным только для аналоговых или цифровых приложений с небольшими требованиями к гигагерцу.

4.2. Высокая скорость, низкие потери

Эта категория материалов HDI имеет Dk. частотная кривая более пологая. Результатом являются значительно низкие диэлектрические потери, до половины того, что можно получить при использовании материалов Medium Speed. Приложения с требованиями примерно 0 ГГц сочтут его наиболее полезным.

4.3. Высокая скорость, низкие потери, высокая целостность сигнала

Кривые Dk. к частоте одинаково плоские, а диэлектрические потери также значительно низки. Еще одним их плюсом является то, что они избавляются от ненужного электрического шума, характерного для других категорий материалов.

4.4. Высокая скорость, небольшие потери, высокая целостность сигнала, РЧ и СВЧ

Из всех обсуждаемых материалов HDI частотная кривая Dk.to этой категории является самой плоской. Они в равной степени имеют самые низкие диэлектрические потери из всех. Для приложений с требованиями до 20 ГГц эта категория материалов является наиболее подходящей.

Печатные платы HDI — стоимость материалов HDI об их функциях

В принципе, материалы с более низкими Dk и Df. Значения с отличными характеристиками SI лучше всего подходят для получения отличной производительности HDI. Тем не менее, элементы, выделенные в главе 5 выше, часто оказываются сложными для обработки и не всегда применимы ко всем стекам ИРЧП. Кроме того, чем выше качество материалов, которые вам нужны, тем больше денег вы должны быть готовы потратить. Как правило, наиболее дорогими категориями являются высокая скорость, небольшие потери, высокая целостность сигнала, радиочастотные и микроволновые материалы.

ИЧС ПХД — где взять подходящий материал для HDI

В зависимости от вашего местоположения вы можете получить материалы HDI от нескольких производителей печатных плат HDI поблизости. Однако, если вам сложно найти надежного поставщика, вы можете сделать заказ прямо на Amazon, который будет доставлен к вашему порогу.

Будущее печатных плат HDI на основе последних тенденций рынка

Учитывая популярность, которой технология HDI пользуется в современном мире электроники, будущее далеко не безоблачно. Несмотря на то, что HDI все еще можно улучшить, его преимущества и области применения довольно многочисленны, чтобы их игнорировать. Почти все сектора, в том числе военные, внедряют печатные платы HDI, что еще больше повысило их приемлемость.

Заключение

Технология HDI быстро завоевывает популярность во всем мире, и сейчас на ней работает несколько приложений. Тем не менее, выбор правильного диэлектрического материала для него может оказаться непростой задачей. Было бы полезно, если бы вы рассмотрели некоторые факторы, прежде чем сделать свой выбор, и это то, что мы попытались помочь вам сделать в этой статье. Мы очень надеемся, что вы найдете эту информацию полезной.