HDI печатные платы

Процесс "сквозное отверстие-в-подложке" поддерживает больше технологий на меньшем количестве слоев, доказывая, что больше - не всегда лучше.

С конца 1980-х годов мы видели, как видеокамеры, использующие картриджи размером с книгу, уменьшились до размеров ладони. Мобильные компьютеры и работа из дома подтолкнули технологию к тому, чтобы сделать компьютеры быстрее и легче, позволяя потребителю работать удаленно из любого места.

Технология HDI - главная причина этих преобразований. Оборудование делает больше, весит меньше и имеет меньшие физические размеры. Специализированное оборудование, мини-компоненты и более тонкие материалы позволили уменьшить размеры электроники при одновременном расширении технологий, качества и скорости.

По мере того как меняются требования потребителей, меняются и технологии. Благодаря использованию технологии высокоплотной печати у разработчиков появилась возможность размещать больше компонентов на обеих сторонах необработанной печатной платы.

Процессы многократных сквозных соединений, включая технологию сквозных соединений в подложке и глухих сквозных соединений, позволяют разработчикам получить больше площади печатной платы для размещения компонентов меньшего размера еще ближе друг к другу.

Уменьшение размеров и шага компонентов позволяет увеличить количество входов/выходов при меньших геометрических размерах. Это означает более быструю передачу сигналов и значительное снижение потерь сигнала и задержек при переходе.

Вдохновение технологиями поверхностного монтажа конца 1980-х годов позволило расширить границы применения BGA, COB и CSP на меньших квадратных дюймах поверхности.

Процесс "сквозное отверстие в площадке" позволяет размещать отверстия на поверхности плоских площадок. Сквозной канал покрывается и заполняется проводящим или непроводящим эпоксидным клеем, затем закрывается крышкой и покрывается лаком, что делает его практически невидимым.

Звучит просто, но для завершения этого уникального процесса требуется в среднем восемь дополнительных шагов. Специальное оборудование и обученные техники тщательно следят за процессом, чтобы добиться идеального скрытого перехода.

Существует множество различных типов материалов для заполнения отверстий: непроводящая эпоксидная смола, проводящая эпоксидная смола, медный наполнитель, серебряный наполнитель и электрохимическое покрытие. Все они приводят к тому, что сквозное отверстие, заглубленное в плоский контакт, полностью припаивается, как обычные контакты.

Сквозные отверстия и микровыводы сверлятся, глухо или заглубляются, заполняются, затем покрываются и скрываются под поверхностями SMT. Обработка отверстий такого типа требует специального оборудования и занимает много времени.

Многократные циклы сверления и контролируемая глубина сверления увеличивают время процесса.

— Экономически эффективные печатных плат с высокой плотностью соединения.

В то время как некоторые потребительские товары уменьшаются в размерах, качество остается для потребителя наиболее важным фактором после цены. Используя технологию HDI при проектировании, можно уменьшить 8-слойную печатную плату со сквозными отверстиями до 4-слойной печатной платы с микровинтами HDI.

Возможности разводки хорошо спроектированной 4-слойной печатной платы HDI могут достигать тех же или лучших функций, что и у стандартной 8-слойной печатной платы.

Хотя процесс микроотверстий увеличивает стоимость печатной платы HDI, правильное проектирование и уменьшение количества слоев более значительно снижает стоимость материала в квадратных дюймах и количество слоев.




— Создание нетрадиционных плат HDI

Для успешного производства печатных плат HDI требуется специальное оборудование и производственные технологии, такие как лазерные сверла, вставка, лазерная прямая визуализация и последовательные циклы ламинирования.

Платы HDI имеют более тонкие линии, более узкое расстояние между ними и более узкую кольцевую контактную площадку, а также используют более тонкие специальные материалы.

Для успешного производства плат этого типа требуется дополнительное время и значительные инвестиции в производственные процессы и оборудование.




— Технология лазерного сверления

Сверление мельчайших микроотверстий позволяет разместить больше технологических элементов на поверхности платы. Используя луч света диаметром 20 микрон (1 мил), этот луч высокого воздействия может прорезать металл и стекло, создавая крошечное сквозное отверстие.

Существуют новые продукты, такие как однородные стеклянные материалы, которые представляют собой ламинат с низкими потерями и низкой диэлектрической проницаемостью. Эти материалы обладают повышенной термостойкостью для бессвинцовой сборки и позволяют использовать отверстия меньшего размера.




— Ламинирование и материалы для плат HDI

Передовая многослойная технология позволяет разработчикам последовательно добавлять дополнительные пары слоев для формирования многослойной печатной платы. Использование лазерного сверла для создания отверстий во внутренних слоях позволяет наносить покрытие, формировать изображение и травить перед прессованием. Этот дополнительный процесс известен как последовательное наращивание.

При изготовлении SBU используются отверстия со сплошным заполнением, что позволяет улучшить терморегулирование, повысить прочность межсоединений и надежность платы.
Медь со смоляным покрытием была разработана специально для того, чтобы помочь в решении проблемы низкого качества отверстий, увеличения времени сверления и обеспечения тонкости печатных плат. RCC имеет ультранизкий профиль и ультратонкую медную фольгу, которая крепится к поверхности с помощью мельчайших узелков. Этот материал химически обработан и загрунтован для создания тончайших и мельчайших линий и расстояний.

При нанесении сухого резиста на ламинат до сих пор используется метод нагретых валов для нанесения резиста на основной материал. Это старый технологический процесс; теперь рекомендуется предварительно нагреть материал до нужной температуры перед процессом ламинирования печатных плат HDI. Предварительный нагрев материала позволяет лучше и равномерно наносить сухой резист на поверхность ламината, отводить меньше тепла от горячих валков и обеспечивать стабильную температуру на выходе ламинированного продукта.

Постоянная температура на входе и выходе приводит к меньшему захвату воздуха под пленкой; это очень важно для воспроизведения тонких линий и интервалов.




— Ионизация лазерной десорбцией и контактная визуализация

Изображение более тонких линий, чем когда-либо прежде, и использование полупроводников класса 100 Чистая Комната для обработки этих HDI-деталей являются дорогостоящими, но необходимыми. Более тонкие линии, расстояние между ними и кольцевая контактная площадка требуют гораздо более жесткого контроля. При использовании более тонких линий доработка или ремонт становятся невыполнимой задачей.

Для успешного процесса необходимы высокое качество фотоинструмента, подготовка ламината и параметры визуализации. Использование атмосферы чистой комнаты снижает количество дефектов. Сухое пленочное сопротивление по-прежнему является технологией номер один для всех технологических плат.

Контактное нанесение изображений все еще широко используется из-за стоимости лазерного прямого нанесения изображений; однако LDI является гораздо лучшим вариантом для таких тонких линий и интервалов. В настоящее время большинство заводов по-прежнему используют контактную визуализацию в комнате SC100.

По мере расширения спроса растет и потребность в лазерном сверлении и лазерной прямой визуализации. Все производственные мощности компании Сайфон Технолоджис по выпуску HDI используют новейшее технологическое оборудование для производства этих передовых печатных плат.

Такие устройства, как фотоаппараты, ноутбуки, сканеры и сотовые телефоны, будут продолжать продвигать технологию в сторону уменьшения размеров и облегчения требований для повседневного использования потребителем.

В 1992 году средний сотовый телефон весил 220-250 граммов и предназначался исключительно для телефонных звонков; теперь мы звоним, пишем сообщения, пользуемся Интернетом, слушаем любимые песни или играем в игры, делаем фотографии и видео на одном крошечном устройстве весом 151 грамм. Наша меняющаяся культура будет и дальше определять технологию HDI, а компания Сайфон Технолоджис будет и дальше поддерживать потребности наших клиентов.