Yüksək Sıxlıqlı Quruluşlu PCB

HDI PCB nədir?

HDI PCB yüksək sıxlıqlı interkonektiv çaplı platformanın (High-Density Interconnect Printed Circuit Board) qısaldılmış formasıdır. Adından da göründüyü kimi, bu elektron məhsulların miniaturallaşdırılması və yüksək mənimsəmə tələblərinə cavab verən inkişaf etmiş bir PCB növüdür. Yüksək sıxlıqlı PCB xətlərinin və dəliklərinin incə olması ilə xarakterizə olunur. Ənənəvi PCB-lərlə müqayisədə yüksək sıxlıqlı PCB xətləri azaldaraq keçid sıxlığını optimallaşdırır, ənənəvi keçid dəliklərindən (Through Hole Via) imtina edir, mikro keçidlər (Micro Via), kör keçidlər (Blind Via) və daxili keçidlər (Buried Via) kimi lazer dəlikləmə texnologiyalarını və qat-qat yapışdırma texnologiyasını tətbiq edir və beləliklə ənənəvi PCB-lərin kənarında çip inteqrasiyasını həyata keçirir. Bu isə hər kvadrat sahədə daha çox komponent yerləşdirilməsinə imkan verir, məhdud sahədə daha mürəkkəb elektron sxem funksiyalarının reallaşdırılmasına şərait yaradır və elektron cihazların daha kiçik həcmdə daha güclü performans göstərməsinə imkan verir. Beləliklə də elektron məhsulların yüngül, intellektual və yüksək tezlikli inkişaf dövrünə dəqiq şəkildə uyğunlaşır və 5G, İnternet of Things (IoT), süni intellekt kimi yeni sahələrdə inkişafın əsas platforması olur.

HDI PCB-nin əsas xüsusiyyətləri

Unikal dizaynı və prosesi ilə yüksək sıxlıqlı interkonektiv PCB yüksək sıxlıq və yüksək performans tələblərinə uyğun gələn bir sıra əsas xüsusiyyətləri nümayiş etdirir, əsasən aşağıdakıları özündə birləşdirir:

1. Təbəqələrin daha çox sayı:

HDI dövrə lövhələrinin adətən 4-dən çox olan təbəqələrinin sayı daha çoxdur. Bunun səbəbi yalnız bir neçə təbəqə ilə xətt sıxlığı və siqnal müdaxiləsindən qaçınmanın çətin olmasıdır, buna görə də təbəqələrin sayını artırmaq və naqilləri və qoşulmaları müxtəlif təbəqələrə yayaraq məqsədəuyğun planlaşdırmaq lazımdır. Əksər məhsullar məhdud sahədə naqil sıxlığını, funksional mürəkkəbliyi və dövrə performansını tarazlamaq üçün funksiyanın mürəkkəbliyinə əsasən 6-12 təbəqəli dizayn seçirlər.

2. Nazik xətt eni və xətt aralığı:

Elektron cihazların miniaturallaşdırılması tələblərinə cavab vermək və məhdud fəzada daha yüksək sıxlıqlı dövr integrasiyası əldə etmək üçün HDI dövriyyə lövhəsi səmərəli xətt paylaması həyata keçirməlidir. HDI dövriyyə lövhəsi 3-5mil və ya hətta daha kiçik xətt eni və xətt aralığına nail olmağa qadir ola bilər, ənənəvi dövriyyə lövhələrinin isə xətt aralığı adətən yüzlərlə mikron təşkil edir. Beləliklə, HDI çap lövhəsi istehsal edərkən hər hansı kiçik proses sapması xətt deformasiyasına, qısa qapanmaya və ya dövrənin açılmasına səbəb olacaq dərəcədə emalı olduqca çətinləşdirir.

3. Mikrodeşiklər, kör xətti və dərin xətti deşiklərdən istifadə edin:

HDI platlarında dəlik dizaynı da çox incədir. Dəlik növlərinə aşağıdakılar daxildir: Mikrovia, diametri adətən 6mil-dən az olan dəliklər, bu da dəqiq xətləri birləşdirmək və yer qənaət etmək üçün istifadə olunur. Bir neçə qat arasında birləşmələr əldə etmək üçün tez-tez onları qat-qat yığmaq lazımdır və dəliklərə adətən mis və ya galvanik örtük doldurulur; Kör mikrovia, səth qatından müəyyən daxili qata qədər uzanan və yalnız bir tərəfdən görünən dəlikdir. Bu, seqmentli qazma prosesindən keçirilərək, sinyal yolunu qısaltmaq və qatlararası müdaxiləni azaltmaq üçün effektiv şəkildə həyata keçirilir; Daxili mikrovia, tamamilə daxili qatda yerləşən və səth qatına nüfuz etməyən dəlikdir. Onun istehsalı üçün çoxmərhələli lamination prosesi tələb olunur, bu da səthdə olan xətt çəkmə sahəsini azad edir və daxili güc/yer səthlərinin bütövlüyünü artırır; Diaqonal mikrovia, çoxsaylı diaqonal mikrovialardan təşkil olunmuş pilləkən birləşmə strukturudur, bu isə çoxqatlı birləşmələr üçün, lakin məhdud sahədə uyğundur; Üst-üstə qoyulmuş mikrovia, çoxqatlı mikroviaların şaquli olaraq sütun şəklində yığılmasından meydana gələn struktur, bu isə çoxqatlı birbaşa birləşmələr əldə etmək üçündür, lakin qazma dəqiqliyinin ciddi şəkildə nəzarət edilməsi tələb olunur ki, elektrik təminatı təmin edilsin. Bu dəlik növlərinin məqsədəuyğun birləşdirilməsi və tətbiqi yüksək sıxlıq və yüksək performanslı PCB dizayn tələblərini ödəyə bilər.

Naqil yollarını sıxmaq üçün HDI həm də VIP texnologiyasından istifadə edəcək, yəni mikrodelikləri birbaşa pəncələrdə (pads) deləcək və nazik xətlərlə birləşdirərək naqil yollarını genişləndirəcək və yüksək sıxlıqlı ssenarilərdə xətlərin sıxlığı problemi həll ediləcək. Pəncələr və dəliklər arasındakı fəza münasibətinə əsasən aşağıdakı növlərə ayrılır:

• Daxili: Delik tamamilə pəncə sərhəddi daxilində yerləşir və delik kənarı ilə pəncə kənarı arasında aydın aralıq mövcuddur, bu da tam əhatə olunmuş vəziyyəti göstərir;
  
• Qismən üst-üstə düşmə: Delik strukturu qismən pəncə sahəsinə düşür və qismən pəncə sərhədini aşır, delik və pəncə kənarı arasında kəsişən örtüklənmə yaradır;
  
• Eksentrik: Delik ümumiyyətlə pəncə diapazonu daxilində yerləşir, lakin deliyin həndəsi mərkəzi ilə pəncənin mərkəzi arasında ofset mövcuddur və bu da asimmetrik paylanmanı göstərir.
  

HDI PCB-nin dəlik struktur layout-u yüksək sıxlıqlı qovşaq və siqnal bütövlüyü tələblərini qarşılamalıdır. İstehsal zamanı qatlar arası düzgün nizamlanma dəqiqliyini (±15 μm daxilində) nəzarət etmək lazımdır ki, siqnalın sabit ötürülməsini təmin etmək üçün aspekt nisbəti ≤1:3 olur; mərkəzi qat daha qalın materialdan istifadə edir və daxili dəlik dizaynı orta qatın elektrik əlaqəsini artırır ki, bu da yüksək sıxlıqlı, yüksək məhsuldarlıqlı elektron cihazların tətbiq tələblərini daha yaxşı şəkildə ödəyir.

Çoxqatlı struktur və lamination proses xüsusiyyətləri

HDI PCB qatların yığılması və lamination prosesində xüsusi xüsusiyyətlərə malikdir:

Gələcəkli PCB konstruksiyası kimi təbəqə-təbəqə inşaat məntiqindən istifadə etdiyini baxmayaraq, çoxqatlı kor və dərin keçidlərin mürəkkəb birləşmə dizaynlarını əldə etmək üçün bir neçə dəfə yığılma və lamination prosesləri tələb olunur. Onun strukturu qalın nüvə təbəqəsinə əsaslanır və hər iki tərəfdə simmetrik olaraq nazik dielektrik təbəqələr qoyulur ki, bu da yüksək sıxlıqlı naqillər üçün uyğun infrastruktur yaradır.

Hədəfli istehsalat prosesi aşağıdakı kimidir: əvvəlcə mənfi fotorezist film ilə keçirici sahə müəyyən edilir və ferrik xloriddən artıq hissələrin yonulması üçün istifadə olunur; sonra fotorezist filmi çıxarmaq üçün kimyəvi məhluldan istifadə edərək emal olunacaq materialın səthi açılır; dəlik prosesində sıxlıq tələblərinə uyğun olaraq mexaniki, lazer və ya kimyəvi üsullar seçilir; sonra metallandırma prosesi ilə daxili qat dövrəsi birləşdirilir; nəhayət, yığılma və metall örtük təkrarlanır xarici qat strukturu yarana qədər ki, yüksək sıxlıqlı ssenarilərdə dəqiqlik birləşmə tələblərini ödəsin;

HDI PCB Spesifikasiyası LHD TECH-də

HDI PCB-nin Unikal Üstünlükləri

HDI PCB (yüksək sıxlıqlı interkonektiv çaplı dövrə lövhəsi) elektron avadanlıqların miniatürləşdirilməsi və yüksək məhsuldarlığı meyli daxilində özünəməxsus dizayn və prosesləri ilə əsaslı üstünlüklər nümayiş etdirib, bu üstünlüklər əsasən aşağıdakı cəhətlərdə özünü göstərir:

1. Çox yüksək naqil sıxlığı, yer qənaəti

Dəqiq texnologiya vasitəsi ilə HDI məhdud sahədə kütləvi naqil bağlantılarını həyata keçirə bilir. Ənənəvi PCB ilə müqayisədə eyni funksiyada həcmi 30%-50% azalda, avadanlığın çəkisini azalda bilər, avadanlıqlar üçün yer və yüngüllük əsasını yaradır.

2. Ümumi sistem xərclərinin azaldılması

HDI lövhəsinin istehsal xərcləri nisbətən yüksək olsa da, komponentlərin sayını azaltmaqla, yer istifadəsini optimallaşdırmaqla və yığma prosesini sadələşdirərək ümumi sistem dizayn və istehsal xərclərini əhəmiyyətli şəkildə azaltmaq mümkündür, uzunmüddətli xərc-bərpa effektivliyi daha yaxşıdır.

3. Dizayn möhkəmliyini yaxşılaşdırın

Çoxqatlı proses 6-12 qat və ya daha çox qat dəstəkləyir. Qatı deliklər və çəkmə deliklər kimi strukturlarla birləşdirildikdə, mürəkkəb dövrə topologiyaları elastik şəkildə planlaşdırıla bilər.

4. Siqnal performansını optimallaşdırın və müdaxiləni azaldın

Qısa və düz siqnal yolları parazit induktivlik və tutumun azalmasına kömək edir, səs-küyün nəzarətini effektiv şəkildə həyata keçirir və siqnal ötürülmə gecikməsini və itkisini azaldır; çoxqatlı struktur enerji təchizatı, torpaq və siqnal qatlarını ayırmaqla elektromaqnit müdaxiləni (EMI) azalda bilər.

5. Məhsulun buraxılış dövrünü sürətləndirin

Kompakt avadanlıqların sürətli inkişafı və sınaqdan keçirilməsi prosesinə uyğunlaşaraq yüksək inteqrasiya və dizayn möhkəmliyi prototipdən kütləvi istehsaladək olan dövrü qısaltmağa imkan verir ki, bu da məhsulların bazar tələbinə daha tez cavab verməsinə kömək edir.

HDI PCB-nin tətbiq sahələri

Alüminium əsaslı PCB-lərin bir çox üstünlükləri olsa da, onların bəzi çatışmazlıqları var:

1. İstehlak elektronikası:

Hərəkətli cihazlara, o cümlədən ağıllı telefonlar, planşetlər, ağıllı saatlar, artırılmış həqiqiyyət (AR) və virtual həqiqiyyət (VR) kimi yüksək qətnaməli displeylər, sensorlar, prosessorlar və digər komponentləri kiçik bir alana inteqrasiya etmək tələb olunur. HDI-nin yüksək sıxlıqlı interkoneksion imkanları onların kompakt dizayn və yüksək məhsuldarlıq tələblərini ödəyə bilər;

2. Avtomobil elektronikası:

Avtopilot sistemləri, avtomobildə məlumat-işarələndirmə sistemləri və s. məhdud avtomobil sahəsində yüksək sürətli prosessorlar və RAM-lar üçün yüksək sürətli naqillərə ehtiyac duyur, aşağı keçid təsiri, yüksək uyğunluq və siqnal bütövlüyü tələblərini ödəməli, çoxsensorlu məlumat mübadiləsi və yüksək sürətli hesablama senarilərinə uyğunlaşmalı;

3. Rabitə avadanlıqları:

5G bazis stansiyaları, marşrutlayıcılar, peyk rabitəsi terminalları və s. yüksək tezlikli siqnal ötürülməsini optimallaşdırmaq, gecikmələri və müdaxiləni azaltmaq, yüksək ötürülmə zolağı məlumat mübadiləsini dəstəkləmək üçün HDI-ya əsaslanır;

4. Tibbi elektronika:

Portativ monitorlar, ultrasəs avadanlıqları, minimal invaziv cərrahiyyə robotları, kapsul endoskopları və s. kompakt dizayn və dəqiq siqnal nəzarətini tələb edir. HDI həcm və məhsuldarlıq arasında balans yarada bilər və yüksək təhlükəsizlik standartlarını və iş dəqiqliyi tələblərini ödəyə bilər;

5. Kosmik gəmi və müdafiə:

Drone-lar, peyk yükləri və radar sistemləri kimi hərbi və kosmik avadanlıqlar yüksək güclü və yüksək həssas komponentləri inteqrasiya edir və məlumatların dəqiqliyinə, rabitənin etibarlılığına və yüngüllüyə qarşı çox yüksək tələblər irəli sürür. HDI-nin yüngül konstruksiyası və etibarlı interkonekt texnologiyası ekstremal mühitlərdə iş performans tələblərini ödəyə bilər;

6. Sənaye nəzarəti:

Dəqiq CNC maşın alətlərinin və sənaye robotlarının nəzarət sistemləri çoxoxlu əlaqə siqnallarını dəstəkləmək üçün yüksək sıxlıqlı naqillərə ehtiyac duyur. HDI avadanlığın reaksiya sürətini və iş stabilliyini yaxşılaşdıra bilər.

HDI paltolarının dizaynında çətinliklər

HDI məcburi dövrə lövhələrinin dizaynı yüksək sıxlıq və yüksək məhsuldarlığı təmin etməyə imkan verir, lakin o, həmçinin bir neçə texniki çətinliklərlə qarşılaşır və bu əsasən aşağıdakı cəhətlərdə özünü göstərir:

• Komponentlər kiçik ölçülüdür və sıx şəkildə yerləşdirilib, bu da dəqiqliyin naqillənməsi və montajında çətinlik yaradır;
  
• Dövrə lövhəsinin istifadəyə yararlı sahəsi son dərəcə məhdud olduğundan fəzanın istifadəsinə çox yüksək tələblər qoyulur;
• Lövhənin hər iki tərəfində çox sayda komponent yerləşdirilməlidir, bu da naqillənmə kanallarını daha da məhdudlaşdırır;
  
• Uzun naqil uzunluğu siqnalın ötürülməsində gecikməyə səbəb olur və bu da yüksək tezlikli ssenarilərdə iş məhsuldarlığını təsirləyir;
  
• Marşrutlaşdırma planlaşdırılması mürəkkəbdir və emal olunacaq şəbəkələrin sayı çoxdur, bu da yüksək sıxlıq və siqnal bütövlüyü arasında tarazlıq tələb edir.
  

HDI PCB-nin dizayn və istehsalı üçün əsas məqamlar

1. Dizayn və istehsalın uyğunlaşdırılması, istehsal üçün dizayn (DFM) təlimatlarına qəti surətdə əməl etmək lazımdır ki, dizayn istehsal gücü ilə uyğun gəlsin;
2. Qatların sayının planlaşdırılması adətən BGA cihazlarının tövsiyə olunan standartlarına istinad edir və ya kəsişən şəbəkənin istiqaməti və uzunluğunun kompleks qiymətləndirilməsinə əsaslanır, sonrakı dizayn üçün əsas yaradır;
3. Delik strukturunun dizaynı, deliklərin paylanması birbaşa lövhənin qalınlığı və qatların sayının məqbul təyini təsir göstərir və hər bir qatın xətlərini birləşdirməyin əsas məqamıdır;
4. Quraşdırma etibarlılığı və mühitə uyğunlaşma, istifadə zamanı lövhənin qırılmayacağını təmin etmək lazımdır, möhkəmlik və sabitlik nəzərə alınmalıdır;
5. İstehsalçının texniki güclü tərəfi, proses səviyyəsi birbaşa bütün lövhənin istehsal edilməsinə, naqil keyfiyyətinə və nəhayət işıqlandırma effektinə bağlıdır.

Yüksək sıxlıqlı qarşılıqlı əlaqəli PCB-lər üçün onların istehsalı, istehsal və dizayn əlaqələri IPC tərəfindən hazırlanan bir sıra standartlara əsasən həyata keçirilməlidir; IPC-2315, IPC-2226, IPC-4104 və IPC-6016 daxil olmaqla.

HDI PCB-nin istehsal məhdudiyyətləri

HDI PCB-nin istehsalı ilə standart PCB arasında bir çox fərqlər var və onun məhdudiyyətləri əsasən material və proseslərin uyğunluğunda özünü göstərir:

1. Substrat elektrik və mexaniki xassələrin tələblərini qarşılamalıdır, dielektrik material yüksək TG dəyərləri, istilik şoku və metal qaynaqla uyğun olmalıdır və mikro keçidlər, daxili keçidlər və kör keçidlər kimi müxtəlif növ deliklərlə uyğun olmalıdır;
2. Mikro keçidlər və gizli keçidlər kimi sahələrdə bürünc folyonun yapışqanlığı və performans stabilliyi etibarlı olmalıdır;

Həmçinin materialın qaynaq və ya termik dövrlər zamanı meydana gələn təsirlərə dözümlü olması üçün yaxşı termik stabilliyə malik olmalıdır.

Müvafiq standartlar IPC-4101B və IPC-4104A-dır və buraya həssas maye dielektrik təbəqəsi, quruducu film dielektrik təbəqəsi, poliamid film, termoreaktiv film, smolayla örtülü bürünc folyo və standart FR-4 kimi materiallar daxildir.

Linghangda: 22 illik sabit peşəkar xarici ticarət zavodu

Qlobal HDI paltar sənayesinin inkişaf etdiyi dövrdə Çin əsas istehsal mərkəzinə çevrilmişdir və bir çox yüksək keyfiyyətli istehsalçılar arasında liderlərdən biri olan Linghangda özünün dərin birikimi və innovasiya gücü ilə bir çox sahədə əhəmiyyətli üstünlüklər nümayiş etdirib:

• Sərt Keyfiyyət Nəzarəti:

  ISO9001, ISO13485 və TS16949 sistemlərinə əməl edərək məhsullar IPC-A-600 Class 2 standartlarına cavab verir və xüsusi sənayelər üçün Class 3/3A standartları təmin edilə bilər ki, bu da mürəkkəb ssenarilərdə sabit işləməni təmin edir.
  

• Ən irəli texnologiyalar və avadanlıqlar:

  İrəli avadanlıqların təqdim edilməsi, yığılmış kor və VIPPO kimi yüksək dəqiqlikli proseslərin və qoşulma texnologiyalarının mənimsənilməsi ilə çətin HDI sifarişlərini həyata keçirmək və dizayndan fiziki məhsula yüksək keyfiyyətli çevrilməni reallaşdırmaq mümkündür.
  

• Esnek sifarişlər:

  Minimum sifariş miqdarı yoxdur, 1 ədəd sifariş dəstəklənir, yeni yaranan şirkətlərin tədqiqat və prototip hazırlığı ehtiyaclarına və böyük müəssisələrin sınaq istehsalı ehtiyaclarına uyğunlaşmaq və uzunmüddətli əməkdaşlıq üçün kömək göstərmək.
  

• Bir pəncərədən tam proses xidməti:

  Materialların alınması, dizayn, istehsal, yığma, qablaşdırma və göndərməni əhatə edir, zaman və əziyyət qənaət edir, müştərilərin vaxtını və xərclərini azaldır.
  

• Mükəmməl xidmət sistemi:

  Peşəkar mühəndisliyə malik geniş satış komandası tam dövri xidmət, daimi sonrası satış təmin edir, keyfiyyətli problemlər təkrar emal oluna və ya kompensasiya edilə bilər, müştəri maraqları birinci növbədə qorunur.
  

• Güclü təchizat zənciri resursları:

  Yüksək keyfiyyətli komponentlərin səmərəli alışını həyata keçirin, gözləmə müddətini qısaldın, miqyas üstünlüyünə əsaslanaraq xərcləri azaldın və həllərin qiymət-effektivliyini yaxşılaşdırın.
  

• Sürətli təhvil vermə qabiliyyəti:

  İstehsal proseslərini və resursların planlaşdırılmasını optimallaşdırın, layihələrin səmərəli həyata keçirilməsini təmin edin, müştərilərə məhsullarını sürətlə bazarğa çıxarmaqda və imkanları ələ keçirməkdə kömək edin.