Плата HDI — Полное руководство по достижению идеального HDI

При проектировании печатных плат вас могут беспокоить дополнительные затраты и увеличение количества слоев. Однако с технологией HDI PCB производители могут быстро сократить расходы, не снижая качества продукта. Эта технология не только помогает создавать инновационные продукты, но и позволяет разрабатывать продукты, ориентированные на будущее.

Итак, что такое печатная плата HDI и почему вам нужно подумать о ее разработке? Читайте дальше и узнайте!

1、Что такое HDI PCB?

В современной стремительно развивающейся отрасли производство печатных плат. Обычные методы трассировки печатных плат не могут этого достичь. Платы HDI предлагают компаниям и разработчикам возможность удвоить схему при одновременном уменьшении площади. Аббревиатура «изготовление жестких печатных плат». Здесь условия применяются к многослойным, односторонним, металлическим сердечникам, HDI означает «Интерконнектор высокой плотности». Эти печатные платы HDI или HDI PCB представляют собой обычные печатные платы с более высокой плотностью проводов по всей площади поверхности.

Это приводит к резкому уменьшению габаритов и веса оборудования. Не только это, но и повышает электрические характеристики оборудования. Кроме того, он обеспечивает более быструю и эффективную передачу данных за счет сокращения путей.

Изображение 1:Плата HDI

Вы можете легко отличить их по микроотверстиям, более тонким линиям, тонким материалам, а также более высокой плотности подушечек. Эти микроотверстия могут быть глухими или скрытыми и иметь диаметр до 0,006 мм. Таким образом, можно сказать, что HDI PCB положила начало миниатюризации продуктов.

Микропереходные отверстия играют важную роль в разработке этих компонентов. Узнайте об их важности далее.

2、Платы Microvia и HDI

Прежде чем мы перейдем к проектированию печатных плат HDI, вы должны изучить роль микроотверстий в печатных платах HDI. Микропереходные отверстия — это тонкие отверстия, просверленные лазером, которые электрически соединяют два разных слоя в многослойной печатной плате.

В отличие от переходных отверстий, они намного меньше по размеру и, таким образом, напрямую связаны с миниатюризацией и компактностью печатных плат HDI.

Проекты HDI включают множество различных структур, которые мы рассмотрим в следующей главе.

Изображение 2:Плата HDI

3、Структуры HDI

Обычно печатные платы HDI можно проектировать разными способами. Это:

♦ Красный:
Красный цвет паяльной маски имеет тенденцию быть смелым и профессиональным. Контраст между плоскостями, пространствами и линиями довольно хороший.

В отличие от зеленой печатной платы контраст ниже. Любое увеличение используется для осмотра дорожек платы на наличие дефектов. Следует отметить, что шелкография, как известно, хорошо держится на красном фоне, так как очищает от остатков флюса. Хотя красный цвет выглядит привлекательно, бросается в глаза и бросается в глаза, зеленый по-прежнему считается лучшим.

Изображение 3:Плата HDI

1+Н+1:

Это указывает на то, что в печатных платах имеется только один слой соединений высокой плотности.

i+N+i:

Это указывает на наличие двух или более слоев HDI на печатных платах. Кроме того, микроотверстия либо уложены друг на друга, либо расположены в шахматном порядке на разных слоях.

Любые слои:

В этой структуре все слои являются слоями HDI, что обеспечивает взаимосвязь всех слоев. Это оказывается полезным для сложных устройств, таких как чипы графического процессора на смартфонах или чипы процессора на компьютере.

Теперь, когда вы знаете основы, вы готовы приступить к работе с печатными платами HDI. Ознакомьтесь с нашими главными советами по проектированию печатных плат HDI в следующей главе.

4、Правила проектирования HDI и советы

Как правило, проектирование печатных плат является сложной задачей. Соедините это с микропереходными отверстиями и схемами HDI, и вы получите сложный беспорядок. Осложнения еще более усугубляются, когда задействованы аэрокосмические системы и медицинские устройства.

Как инженер, вы могли бы принять вызов, но кто сказал, что вы должны делать это без посторонней помощи? Вот главные советы для дизайнеров и компаний:

Изображение 4:Плата HDI

Совет № 1. Примите стратегию DFM

Наш первый совет довольно прост и универсален. Крайне важно включить производственную стратегию DFM или Design в печатные платы HDI. Если вы в конечном итоге спроектируете что-то, что выходит далеко за рамки возможностей вашего контрактного производителя (CM), тогда этот дизайн может быть бесполезен.

Вы должны спроектировать плату таким образом, чтобы обеспечить все преимущества печатной платы HDI и в то же время легко производиться.

Совет № 2. Выберите тип перехода

Выбор типа переходного отверстия является важным решением, которое определяет машину и оборудование, которые могут вам понадобиться в производственном процессе. Это может сильно повлиять на затраты, связанные с процессом, а также на время.

Микропереходные отверстия сами по себе сокращают время и затраты на производство за счет уменьшения количества слоев и материалов. Тем не менее, вам придется выбирать между различными типами. К ним относятся версии с ближней контактной площадкой или с переходным отверстием в контактной площадке.

Таким образом, вы должны выбрать ту модель, производство которой будет стоить вам или вашему CM с наименьшими затратами без ущерба для электрических характеристик печатной платы HDI.

Совет № 3. Проверьте наличие и размер компонентов

Еще один момент, который следует учитывать, — это количество компонентов, которые вы собираетесь использовать для HDI PCB. Помните, что цель номер один HDI PCB — уменьшить стоимость и площадь поверхности. Вы должны убедиться, что они маленькие, недорогие и их как можно меньше.

Кроме того, способ размещения компонентов может определять размер отверстий, ширину трасс и резервные копии. Однако мы должны учитывать доступность и функциональность этих компонентов. В противном случае вы можете изменить дизайн всей доски.

Совет № 4. Не перегружайте компоненты

Хотя компактный дизайн может заставить вас расположить компоненты близко друг к другу, вам, вероятно, следует избегать этого. Компоненты высокой мощности, в частности, могут вызывать электромагнитные помехи (EMI), которые могут повлиять на качество сигнала.

Кроме того, емкости и индуктивности соседних контактных площадок могут повлиять на качество сигнала и вызвать задержку передачи. Поэтому мы рекомендуем оставлять достаточное пространство между компонентами.

Кроме того, убедитесь, что все компоненты размещены таким образом, чтобы переходные отверстия располагались симметрично по всей поверхности. Это уменьшает напряжение, что, в свою очередь, предотвращает деформацию.

Как правило, расстояние между компонентами должно быть:

Изображение 5:Плата HDI

Позаботьтесь также об установке и обслуживании, чтобы компоненты можно было легко паять и позже переделывать. Если они расположены слишком близко друг к другу, у машин могут возникнуть проблемы при их сборке.

Совет № 5. Выберите дизайн стека

Тип стека печатных плат также может определять любые сложности в производственном процессе. Количество ламинатов и циклов сверления сильно зависят от типа материалов и количества слоев в конструкции пакета. Убедитесь, что все, что вы выберете, эффективно и экономично.

Лучший способ определить наиболее эффективную конструкцию — создать прототип печатной платы HDI. Узнайте, как они могут вам помочь, в следующей главе.

5、Прототип HDI PCB

Прототип HDI — это базовая версия платы HDI, которую можно использовать для тестирования различных конструкций. Вы также можете попросить своего CM изготовить эти прототипы для вас. Эти прототипы состоят из проводки высокой плотности, что помогает уменьшить размер и количество слоев.

В этих прототипах должны использоваться ступенчатые, многослойные, заглубленные и глухие переходные отверстия, чтобы вы могли определить, какая комбинация работает лучше всего. Кроме того, прототип может помочь вам выбрать размер переходных отверстий и наиболее эффективное соотношение сторон.

Но почему вы должны использовать печатные платы HDI? Перейдите к следующей главе, чтобы узнать об основных преимуществах печатных плат HDI.

Изображение 6:Плата HDI

6、Преимущества HDI PCB

Существует множество преимуществ, которые предлагает печатная плата HDI. К ним относятся меньшая площадь поверхности, более высокая скорость передачи, а также высокая частота. Их небольшой размер позволяет использовать их в высокотехнологичных устройствах, таких как компьютеры, телефоны, консоли и т. д.

Они позволяют внедрять инновации и миниатюризировать продукты. В целом, они имеют следующие преимущества:

Меньшая тепловая нагрузка
Поскольку компоненты HDI PCB расположены ближе друг к другу, тепло не распространяется. Более короткие расстояния между элементами обеспечивают быстрый отвод тепла перед передачей его другим компонентам.

Это обеспечивает меньшую тепловую нагрузку и повышает долговечность печатной платы.

Лучшая проводимость

Плата HDI помогает обеспечить лучшую проводимость благодаря большому количеству микроотверстий. Они заполнены проводящими материалами, которые обеспечивают более легкую передачу. Кроме того, эти переходные отверстия, независимо от того, являются ли они глухими или сквозными, позволяют размещать компоненты очень близко друг к другу.

Это, в свою очередь, уменьшает дальность передачи между двумя компонентами и, таким образом, значительно усиливает сигнал.

Позволяет миниатюризировать

Поскольку печатные платы HDI помогают значительно сократить пространство на плате, они могут помочь вам в разработке печатных плат меньшего размера. Не только это, но и позволяет вам уменьшить количество слоев, поскольку вы можете создавать схемы на обеих сторонах платы. Таким образом, четырехслойную плату легко заменить двухслойной платой.

Кроме того, переходные отверстия такие тонкие и мелкие. Они едва видны. Это помогает сэкономить массу места. Таким образом, это гарантирует, что вы сможете создавать печатные платы меньшего размера, которые поместятся в меньшем устройстве.

Изображение 7:Плата HDI

Снижение энергопотребления

Передача от одного компонента к другому может привести к потере большого количества энергии. К счастью, печатные платы HDI позволяют размещать больше элементов на меньших расстояниях. Это снижает потери энергии и потребляет больше энергии в реальной работе.

Кроме того, это приводит к увеличению срока службы батареи, что очень желательно для портативных и других небольших устройств.

Экономично

Существенным преимуществом технологии HDI PCB является то, что эти схемы относительно экономичны, если их правильно спроектировать. Это связано с меньшим количеством слоев и меньшими размерами.

Более быстрый доход

Поскольку основное внимание уделяется оптимизации конструкции для снижения затрат и обеспечения более высокой пропускной способности, продукт более удобно размещает все компоненты, благодаря чему процесс занимает меньше времени, намного быстрее выходит на рынок. Уверяем вас, этого достаточно, чтобы узнать о преимуществах HDI PCB.

В основном вы обнаружите, что печатные платы HDI используются в нескольких слоях, называемых стеками. В следующей главе мы подробно расскажем об этих конструкциях стопки.

7、Стек HDI PCB

Как мы уже упоминали, HDI состоят из нескольких слоев, соединенных между собой микроотверстиями. Они работают вместе, чтобы формировать соединения и усиливать сигнал. То, как вы размещаете эти слои HDI на плате, определяет тип стека HDI PCB. Вы можете мельком увидеть более конкретные типы выше в нашем разделе проектирования печатных плат HDI.

Изображение 8:Плата HDI

Как правило, существуют различные типы печатных плат HDI, некоторые из которых:

0-N-0 — лазерный микропереход

При этом производитель сначала ламинирует сердцевину, а затем механически просверливает ее. Затем на механическое сверло наносится покрытие, и лазер воздействует на него, чтобы образовались переходные отверстия. Наконец, они включают окончательную сквозную дыру.

1-N-1 — лазерный микропереход и скрытое переходное отверстие

«1» обозначает последовательное ламинирование, которое происходит с обеих сторон сердцевины. Это означает, что с каждой стороны корпуса есть два слоя HDI. Этот процесс аналогичен описанному выше, за исключением того, что после покрытия механического сверла формируется внутренний слой.

Затем этот основной слой ламинируется двумя дополнительными слоями, так что механическое сверло действует как заглубленное отверстие. Затем лазерная дрель формирует дополнительные отверстия.

2-N-2 с Microvia

«2» здесь представляет собой два слоя ламинирования по обе стороны от сердцевины. Таким образом, вы можете сказать, что существует четыре медных слоя, поэтому всего в этом типе 6 слоев.

Эти различные стеки обеспечивают различные преимущества в разных отраслях. Узнайте, на что способны печатные платы HDI, в нашей следующей главе.

8、Возможность HDI PCB

HDI PCB способна поддерживать инновации и небольшие продукты. Это потому, что он может легко включать больше технологий в меньшее количество слоев. Мобильные телефоны и смартфоны положили начало тенденции к более тонким и легким продуктам, что стало возможным только благодаря этой революционной технологии печатных плат.

Таким образом, вы получаете изделия, которые меньше весят, выполняют больше функций и при этом имеют экстремально малые габариты. Это не только делает изделия более удобными в использовании, но и упрощает их изготовление. В них используются более тонкие и легкие материалы, которые проще производить.

В целом, вы получаете четырехслойную печатную плату HDI с такой же паяльной маской для предотвращения утечки электрических и тепловых компонентов. Обязательно обсудите с вашим поставщиком печатных плат возможности стандартной восьмислойной печатной платы. Он может даже выполнять больше функций из-за более близких компонентов, оставляя больше места для дополнений.

Вы можете спросить, что дороже производить с помощью микро или HDI. Ну да, для изготовления надлежащей печатной платы HDI требуется сложная конструкция, а также лазерные сверла, лазерная визуализация, подключение и т. д. Однако второстепенные компоненты, более дешевые материалы и процессы эффективно снижают цены на эти продукты. Таким образом, вы получаете удивительно инновационный продукт по меньшей цене.

С открытием лучших технологий каждый день печатные платы HDI используются по-разному. Это:

Изображение 9:Плата HDI

Медицинское оборудование

Технические характеристики и функциональность диагностического и контрольного оборудования выросли благодаря печатным платам HDI. Это обеспечивает лучшую надежность, что крайне важно в области медицины.

Военные

Платы HDI находят свое применение в устройствах военной связи, а также в другом оборудовании.

Компьютеры и смартфоны

Чипы GPU и CPU используют печатные платы HDI для повышения их производительности и обеспечения меньшего размера и веса.

Аэрокосмическая промышленность

Аэрокосмическая промышленность значительно выигрывает от этих меньших по размеру и легких чипов.

Платы HDI дают производителям прекрасную возможность максимизировать свою прибыль. Однако при сборке HDI PCB необходимо учитывать различные факторы, которые мы обсудим в следующей главе.

9、Сборки печатных плат HDI – появление дешевых печатных плат

Сборка печатных плат HDI включает в себя множество уникальных процессов, в которых используется специальное оборудование. Они могут включать в себя последовательные циклы ламинирования, а также высокоточные лазерные сверла. Таким образом, если ваша производственная компания или CM не включает это оборудование, это может увеличить дополнительные инвестиции.

Общая стоимость HDI PCB будет меняться по мере изменения высоты стека. Кроме того, проектировщики должны учитывать стоимость материалов компонентов, включая заполнение внутренних отверстий.

Материал каждого основного слоя и количество слоев также влияют на стоимость. Среди них стекловолокно является наиболее функциональным и недорогим. Эти слои могут определять количество слоев медного ламинирования на плате. Чем больше слоев, тем выше будет стоимость.

Еще одним фактором, который необходимо учитывать при сборке изделия, является минимальное пространство для трассировки. Главный вывод заключается в том, что, хотя производство и изготовление печатных плат HDI может быть дорогим, затраты в процессе проектирования могут быть минимизированы.

Поэтому конструкторам и электронщикам необходимо следить за тем, чтобы их конструкция соответствовала возможностям КМ. Плата HDI может быть в конечном счете дешевле, чем стандартная плата, в зависимости от конструкции и используемых материалов.

Изображение 10:Плата HDI

10、Заключение

В целом, печатные платы HDI обеспечивают более высокую производительность и идеальную производительность. Однако найти производителя, который может предоставить вам надежные услуги, может быть сложно. Именно здесь мы, WellPCB, вступаем в игру. Наши производственные возможности обширны, поэтому мы можем легко изготовить прототипы в соответствии с вашими проектами.

Наши тесты на надежность определяют качество всех продуктов для обеспечения удовлетворительного обслуживания. Итак, зайдите на наш сайт и получите предложение прямо сейчас!