V osnovni arhitekturi elektronskih naprav so tiskana vezja kot kompleksne nevronske mreže, ki prenašajo signal in oskrbo z energijo med elektronskimi komponentami. S hitrim razvojem elektronske tehnologije v smeri miniaturizacije in visoke zmogljivosti se je pojavila naprednejša vrsta tiskanih vezij - plošča HDI. Obstajajo pomembne razlike medHDI ploščein navadna tiskana vezja v številnih vidikih, ki močno vplivajo na delovanje in smer razvoja elektronskih naprav.
Definicija in strukturne razlike
Običajno tiskano vezje je tiskano vezje, ki tvori povezave od točke-do-točke in tiskane komponente na izolacijskem substratu v skladu z vnaprej določeno zasnovo. Njegova struktura je razmeroma preprosta, običajno izdelana iz bakrenih -laminatov z vrtanjem, jedkanjem vezja, galvaniziranjem in drugimi postopki. Postavitev vezja in nastavitve prehodov so razmeroma običajne, primerne za elektronske naprave z nizkimi zahtevami po prostoru in zmogljivosti.
Plošča HDI poudarja medsebojno-visoko gostoto povezav. Uporablja mikroporozno tehnologijo in napredne metode, kot je lasersko vrtanje, da doseže več električnih povezav v manjšem prostoru. HDI plošče imajo običajno tanjše substrate in bolj fina vezja, z relativno več plastmi, ki lahko integrirajo več funkcij v omejenem prostoru in močno izboljšajo integracijo elektronskih naprav.
Primerjava proizvodnih procesov
Postopek vrtanja
Običajno vrtanje v tiskane plošče pogosto uporablja mehansko metodo vrtanja, pri kateri se sveder vrti na bakreni -plošči, da izvrta luknjo potrebnega premera. Čeprav ima ta metoda nižje stroške, je odprtina razmeroma velika, na splošno nad 0,3 mm, in pri visoko-natančnem vrtanju več-plastnih plošč lahko pride do odstopanj.
Plošče HDI široko uporabljajo tehnologijo laserskega vrtanja, ki uporablja laserske žarke visoke{0}}energijske gostote za takojšnje taljenje ali uparjanje plošče v mikropore z velikostjo por le 0,1 mm ali celo manjše. Lasersko vrtanje ima izjemno visoko natančnost in lahko doseže posebne vrste lukenj, kot so slepe luknje (samo povezujejo zunanjo in notranjo plast) in zakopane luknje (povezujejo notranjo in notranjo plast), kar močno izboljša fleksibilnost in gostoto povezav vezja.
Postopek črtnega jedkanja
Običajna tiskana vezja imajo omejen nadzor nad širino črt in razmikom pri jedkanju vezij, s tipično širino/razmikom črt okoli 0,2 mm/0,2 mm. Med postopkom jedkanja je enostavno naleteti na težave, kot so grobi robovi in neravne linije vezja, kar lahko vpliva na kakovost prenosa signala.
Proizvodnja plošč HDI zahteva izjemno visoko natančnost pri jedkanju vezij in napredne linije za proizvodnjo plošč HDI lahko dosežejo linije s širino/razmikom med črtami tako nizko kot 0,05 mm/0,05 mm ali celo bolj fina vezja. Z uporabo natančnejše opreme za osvetlitev in postopkov jedkanja zagotavljamo, da so robovi vezja čisti in širina črte enotna, kar izpolnjuje stroge zahteve za kakovost vezja pri visoko-hitrostnem in visoko{4}}frekvenčnem prenosu signala.
Postopek laminiranja
Postopek laminiranja navadnega tiskanega vezja v glavnem vključuje spajanje več plasti laminatov, prevlečenih z bakrom,- skupaj z vročim stiskanjem, s poudarkom na zagotavljanju osnovne trdnosti povezave med vsako plastjo. Med postopkom laminiranja je zahteva po natančnosti poravnave vmesnega sloja relativno nizka.
Zaradi večplastnosti in kompleksne strukture HDI plošče zahtevajo izjemno stroge postopke laminiranja. Ne samo, da moramo zagotoviti tesno prileganje med vsako plastjo, ampak moramo zagotoviti tudi visoko-natančno poravnavo vmesnih plasti, da dosežemo natančno povezavo med mikro luknjami in vezji. Med postopkom laminiranja je treba natančno nadzorovati parametre, kot so temperatura, tlak in čas, da se preprečijo napake, kot so premik vmesnega sloja in mehurčki, s čimer se zagotovi splošno delovanje plošč HDI.
Razlike v značilnostih delovanja
Električna zmogljivost
Navadna tiskana vezja imajo določene omejitve glede hitrosti in frekvence prenosa signala. Ko frekvenca signala narašča, težave, kot sta oslabitev signala in presluh, postopoma postanejo vidne. To je zato, ker bo njegovo razmeroma debelo vezje in večje odprtine ustvarilo večji upor, induktivnost in kapacitivnost, kar bo vplivalo na celovitost signala.
HDI plošče s svojim zapletenim vezjem in zasnovo mikro lukenj močno zmanjšajo upornost vezja, induktivnost in kapacitivnost ter tako učinkovito zmanjšajo izgube in motnje med prenosom signala. Odlično deluje pri visoko-hitrostnem in-frekvenčnem prenosu signala in lahko izpolni izjemno visoke zahteve glede kakovosti prenosa signala v aplikacijskih scenarijih, kot sta komunikacija 5G in visoko-hitro shranjevanje podatkov.
mehanske lastnosti
Mehanska trdnost običajnih tiskanih vezij je v glavnem odvisna od materiala in debeline podlage, pri miniaturizaciji in redčenju pa obstajajo določena ozka grla. Zaradi svoje sorazmerno preproste strukture je nagnjen k težavam, kot so deformacija plošč in razpoke zvarov, ko je izpostavljen kompleksnim obremenitvam.
HDI plošče uporabljajo tanjše, lažje in močnejše podlage, hkrati pa optimizirajo več-plastno strukturno zasnovo za izboljšanje splošne mehanske stabilnosti. Čeprav je lahek, lahko prenese določeno mehansko obremenitev, kot so vibracije in udarci, zaradi česar je primeren za področja, kot so mobilne elektronske naprave, ki imajo stroge zahteve glede prostornine in teže naprave.
Različna področja uporabe
Zaradi nizkih stroškov in sorazmerno enostavnega proizvodnega postopka se navadna tiskana vezja pogosto uporabljajo v elektronskih napravah, ki ne zahtevajo visoke zmogljivosti in prostora, kot so navadni gospodinjski aparati (kot so televizorji in pralni stroji), nizko-izdelki potrošniške elektronike (kot so navadni radijski sprejemniki in preprosti daljinski upravljalniki) in stranski deli vezij v nekateri industrijski nadzorni opremi.
Plošče HDI se večinoma uporabljajo na področju elektronskih-naprav višjega cenovnega razreda zaradi njihove odlične zmogljivosti in zmožnosti integracije visoke-gostote. Na primer, v pametnih telefonih je treba veliko število funkcij vključiti v majhen prostor, plošče HDI pa lahko zadovoljijo njihove potrebe po hitrem-prenosu signala, miniaturizaciji in vitkosti; Na področju računalnikov se plošče HDI široko uporabljajo za komponente, kot so strežniške matične plošče in vrhunske-grafične kartice, ki zahtevajo visoko zmogljivost, da zagotovijo visoko-hitro obdelavo in prenos podatkov; Poleg tega imajo plošče HDI ključno vlogo na visoko{6}}natančnih področjih, kot sta vesoljska in medicinska oprema, saj zagotavljajo podporo za stabilno delovanje kompleksnih elektronskih sistemov.