HDI PCB og venjuleg PCB eru smíðuð fyrir mismunandi þarfir. HDI borð nota fínar línur, litlar púða og háþróaða vías til að koma þéttum, háhraða rásum fyrir á litlu rými. Venjuleg prentplötur nota breiðari rásir og einfaldar gegnumgöt fyrir lægri kostnað og hóflega hraða. Þessi grein gefur upplýsingar um þessar munir og hönnunarval.
Yfirlit yfir HDI PCB og venjulega PCB
Háþéttni tengiplötur (HDI) eru hannaðar til að pakka fleiri tengingum inn á þétt borð með fínum rásum, litlum púðum og háþróaðri byggingu. Venjuleg PCB nota breiðari brautir, stærri púða og einfaldari borunaraðferðir sem henta hringrásum með lægri þéttleika og lægri hraða.
Líkamleg bygging og hönnun tengsla
Staflan og lagabygging
HDI PCB staflan
• Byggt með þunnum uppsöfnunar díaelektrískum lögum sem bætt er við í stigum á annarri eða báðum hliðum kjarna.
• Notar mjög þunna einangrun milli koparlaga til að halda staflinum þéttum.
• Tengir aðeins pör laga sem þurfa á því að halda í gegnum blindar og grafnar vias, ekki djúpar holur sem ná yfir alla þykktina.
Venjuleg PCB-staflan
• Gerður úr einum eða fleiri koparklæddum kjarna sem eru pressaðir saman með forsmíði
• Flestar lagtengingar nota gegnumholur boraðar frá toppi til botns
• Notar færri lagskiptingarskref og þykkari einangrunarlög
Via-gerðir og tengistílar
HDI PCB í gegnum og tengistíl
Í HDI PCB hjálpa örsmáar microvias, blindar vias, grafnar vias og via-in-pad byggingar til að tengja lög á stuttan og beinan hátt. Microvias tengja nálæg lög, á meðan blind og grafin vias tengja aðeins þau lög sem þau þurfa. Via-in-pad setur via-inn beint inn í íhlutapúða eftir fyllingu og húðun, sem styður þéttar uppsetningar og hærri þéttleika rása.
Venjuleg PCB í gegnum og tengistíl
Í venjulegu PCB eru vias staðlaðar gegnumboraðar göt sem liggja frá efsta lagi til neðsta lags. Jafnvel þegar merki þarf aðeins að tengja nokkur innri lög, liggur gatið oft í gegnum alla þykkt plötunnar. Þetta gerir uppbygginguna einfaldari en minna sveigjanlega en via-valkostir sem finnast í HDI PCB hönnunum.
Leiðarþéttleiki og hönnunarreglur
HDI PCB leiðar- og hönnunarreglur
Í HDI PCB eru rásirnar þynnri og nær hvor öðrum, svo fleiri tengingar komast fyrir á litlu svæði. Púðar og bil eru minni, sem opnar auka koparpláss fyrir leiðslur milli þröngra pinna. Stuttar útbreiðsluleiðir frá örgjörvum með miklum pinnafjölda eru mögulegar með via-in-pad og microvia flóttaleið, svo merki geta fljótt fallið niður í innri lög. Vegna þessa hærri leiðsluþéttleika geta sum HDI-borð náð sömu virkni með færri heildarlögum.
Venjuleg PCB-leiðslu- og hönnunarreglur
Í venjulegu PCB eru rásirnar breiðari og með meira bil til að passa við staðlaðar bor- og etsunarmörk. Púðar, bil og koparop eru stærri og auðveldari í vinnslu, sem heldur borðbyggingunni einfaldri. Leiðaleiðir eru skipulagðar í kringum gegnum-holu vias og stærri íhlutafótspor, svo meira pláss á borðinu og fleiri lög gætu þurft til að flytja öll merki yfir PCB-ið.
Merki heilleiki og háhraðaframmistaða
Við háan gagnaflutningshraða verður rafhegðun mjög háð lengd tengsla, viðnámsstöðugleika og tímasetningarsamkvæmni. HDI PCB hafa áhrif á þessa þætti með líkamlegri uppbyggingu sinni, sem leiðir til mælanlegra rafmagnskosta í háhraðahönnun.
Styttri tengingarleiðir draga úr seinkun á útbreiðslu merkisins og tímaskekkju. Microvias og tengingar með takmarkaðri dýpt lágmarka ónotaða með stubbum, sem minnkar viðnámsósamræmi sem getur valdið endurkasti. Þessi áhrif hjálpa til við að varðveita lögun merkisins og bæta tímamörk við gígabita gagnahraða.
Í venjulegum PCB-um bæta lengri rásir og full-dýptar gegnum-holur við aukinni sníkjuspennu og rýmd. Þegar brúnhraði eykst geta þessi sníkjudýr skemmt augnop, aukið samskipti og minnkað hávaðamörk. Þó að þetta sé ásættanlegt við lágan og meðal hraða, verða þessi áhrif takmarkandi þættir í háhraða stafrænum kerfum.
Frá rafmagnssjónarmiði bjóða HDI-prentplötur upp á fyrirsjáanlegri viðnámsstýringu, minni truflun merkja og bætt tímastöðugleika í háhraða- og þéttleikarásum.
Varmahegðun og áreiðanleiki
HDI PCB varmaleiðir og áreiðanleiki
• HDI PCB geta dreift hita í gegnum fylltar og húðaðar vias í hitapúðum og koparflötum sem eru staðsettir nálægt hlutum sem eru heitir.
• Styttri leiðir frá heitum hlutum inn í innri koparlög hjálpa til við að flytja hita hraðar burt.
• Til að viðhalda langtíma áreiðanleika þarf HDI-smíðaferlið stöðuga microvia-plötu og fyllingu, jafna lagskiptingu milli laga og nægilegt hönnunarsvigrúm fyrir útþenslu og samdrátt við hitabreytingar.
Venjulegar varmaleiðir og áreiðanleiki PCB
• Venjuleg PCB hafa færri flókin byggingarskref, en þykkari einangrunarlög og full gegnumholur geta valdið því að hiti safnast á ákveðnum stöðum.
• Hitaléttir og auka koparsvæði eru oft bætt við til að draga hita frá heitum svæðum og draga úr álagi á borðið með tímanum.
Framleiðsluskref í HDI PCB vs venjulegu PCB
| Skref | HDI PCB framleiðsla | Venjuleg PCB-framleiðsla |
|---|---|---|
| Lagagerð | Kjarni er blandaður saman við nokkur þunn lög af kopar og plastefni. | Einn eða fleiri koparklæddir kjarnar eru staflaðir með meðfæddum kjarna á milli þeirra. |
| Í gegnum myndun | Notar leysiboraðar microvias, ásamt blindum og grafnum vias milli valinna laga. | Notar vélrænt boraðar gegnumholur sem liggja í gegnum allt borðið. |
| Með því að fylla | Vias má fylla með kopar eða plastefni og síðan flatt fyrir via-in-pad uppsetningar. | Vias eru ófylltar í venjulegum byggingum. |
| Lagskiptingarhringrásir | Það þarf nokkra lagskiptingarhringi til að líma hvert uppsafnaða lag. | Notar oft einn aðal lagskiptingarhring. |
| Skráningarkröfur | Þarf mjög nákvæma samstillingu milli fíngerðra eiginleika og litla vía. | Notar staðlaðar stillingarþol fyrir spor og holur. |
| Skoðun og prófanir | Fleiri athuganir beinast að með gæðum, lagskiptingum og uppbyggingarskrefum. | Staðlaðar rafmagnsprófanir og sjónrænar athuganir eru framkvæmdar. |
Samanburður á notkun: HDI PCB vs venjuleg PCB
HDI PCB notkunarsvið
• HDI PCB eru notuð í þéttum stafrænum tækjum eins og snjallsímum, spjaldtölvum og snjalltækjum.
• Þau styðja lítil lækningatæki þar sem pláss er takmarkað á borðinu.
• HDI uppsetningar eru algengar í ökumannaaðstoðarkerfum og upplýsingaeiningum sem bera mörg merki á þröngu svæði.
• Net- og fjarskiptabúnaður, ásamt háafkastatölvumódelum, notar oft HDI PCB til að takast á við þéttar, hraðar tengingar.
Venjuleg notkunarsvið PCB
• Venjuleg PCB eru algeng í aflgjöfum og mörgum tegundum heimilistækja.
• Þau eru notuð í lýsingarstýringarborðum og fjölbreyttum iðnaðarinntaks- og úttaksborðum.
• Hljóðmagnararásir reiða sig oft á venjuleg prentplötur með einföldum uppsetningum.
• Venjuleg PCB finnast einnig í kennslusettum og ódýrum áhugavörum þar sem grunnvirkni er nægjanleg.
Kostnaðar- og magnmálajafnvægi
| Þáttur | HDI PCB | Venjuleg prentplata |
|---|---|---|
| Verkfæri og uppsetning | Hærra, því ferlið krefst fínni eiginleika og flóknari skrefa. | Lægra, byggt á staðalbúnaði og algengum efnum. |
| Kostnaður við framleiðslu á hverri plötu | Hærra, aðallega við lága og meðalstóra framleiðslu. | Lægri í flestum framleiðslumagnum. |
| Sparnaður í heildarvörunni | Getur lækkað kostnað í öðrum hlutum vörunnar með því að leyfa minni, samþættari borð. | Færri sparnaður utan borðsins sjálfs vegna þess að uppsetningin minnkar. |
| Hljóðstyrksnæmi | Verður aðlaðandi við mikið magn fyrir þéttar rásahönnun. | Er hagkvæmt fyrir einföld borð við næstum hvaða magn sem er. |
| Bestu verðmarkmið | Passar á meðal- og hágæðavörur sem geta staðið undir hærri kostnaði á borðum. | Hentar byrjendastigi og mjög kostnaðardrifnum vörum. |
Val á HDI PCB eða venjulegu PCB
Veldu HDI PCB þegar:
• Borðflatarmál eða þykkt er mjög takmörkuð
• Íhlutir nota fíngerða eða háa pinnafjölda pakka
• Háhraða- eða háþéttleikaleiðslu er nauðsynleg
• Merkiheilleiki er lykilatriði
Veldu venjulegt PCB þegar:
• Borðpláss er laust
• Merkishraði er lágur til meðal
• Kostnaðarstjórnun er aðalforgangsatriði
• Einfaldleiki í samsetningu og endurvinnslu er mikilvægur
Niðurstaða
HDI og venjuleg prentplötur eru ólíkar hvað varðar stærðarmörk, lagabyggingu, vias, leiðir, merkigæði, varmadreifingu og verð. HDI styður þéttar uppsetningar, fíntóna hluta og hraðar tengingar með flóknari vinnslu. Venjuleg prentplötur passa einfaldari, stærri uppsetningar á lægra verði. Hönnunarlistinn tengir stærð borðsins, hraðaþörf og fjárhagsáætlun við rétta tegund PCB.
Algengar spurningar [Algengar spurningar]
Hvaða efni nota HDI PCB miðað við venjuleg PCB?
HDI prentplötur nota há-Tg eða lágtap lagskipt efni fyrir meiri hraða og hita. Venjuleg prentplötur nota staðlað FR-4 til að halda kostnaði niðri.
Hvernig er koparþykkt öðruvísi í HDI og venjulegum prentplötum?
HDI PCB nota þynnri kopar á fínum leiðslulögum fyrir litlar brautir. Venjuleg PCB nota þykkari kopar, eins og 1 oz eða 2 oz, fyrir hærri straum og styrk.
Hvernig er samsetningin öðruvísi á HDI PCB?
HDI prentplötur þurfa nákvæma stjórn á lóðpasta og endurflæði vegna fíngerðra hluta og via-in-pad. Venjuleg prentplötur eru einfaldari í samsetningu með stærri púðum og hlutum.
Er endurvinnsla erfiðari á HDI PCB?
Já. HDI púðar, traces og microvias eru lítil og auðvelt að skemma við endurvinnslu. Venjuleg PCB eru auðveldari í viðgerð vegna þess að eiginleikarnir eru stærri og sterkari.
Hvaða gögn þarf til að panta HDI PCB?
HDI PCB gögn ættu að innihalda nákvæma staflana, blinda og grafna með lagpörum, microvia-stærðir og viðnámsmarkmið. Venjuleg prentplötur þurfa aðeins grunn staflan og staðlaðar borskrár.
Hvernig eru áreiðanleikapróf mismunandi fyrir HDI prentplötur?
HDI PCB bæta við prófum á styrk örveru, eins og þversnið og hitahringrás á afsláttarmiðum. Venjuleg prentplötur nota aðallega staðlaðar rafmagnsprófanir og nokkrar grunnþversnið.
