HDI PCB je zkratka pro High-Density Interconnect PCB (High-Density Interconnect PCB), což je typ technologie používané při výrobě desek plošných spojů. HDI PCB jsou známé svou vysokou hustotou obvodů a využívají technologii mikroslepých otvorů. Představují jeden z nejrychleji rostoucích segmentů na trhu s deskami plošných spojů. Díky zvýšené hustotě obvodů HDI PCB umožňuje konsolidaci jemnějších čar a mezer, menší průchozí otvory a zachycovací kontaktní plochy, stejně jako vyšší hustotu propojovacích plošek. HDI PCB se vyznačují slepými a zapuštěnými otvory a obvykle zahrnují mikroslepé otvory o průměru 0,006 nebo menším. V září 1994 zahájilo kooperativní konsorcium průmyslu desek plošných spojů ve Spojených státech, známé jako ITRI (Interconnection Technology Research Institute), výzkum výroby desek plošných spojů s vysokou hustotou, označovaný jako October Project (Říjnový projekt). Využili prototypy MTV1 a MRTV2.2 od společnosti Motorola (červen 1996) k experimentování s výrobou mikroslepých otvorů pomocí nemechanických metod vrtání. Mezi tyto metody patřila laserová ablace, fotopropojky, plazmové leptání a alkalické leptání. Nová éra desek plošných spojů s vysokou hustotou propojení (HDI) oficiálně začala zveřejněním zprávy o říjnové fázi I, 2. kolo, 15. července 1997. Zpočátku byly tyto produkty v západních zemích označovány jako SBU (Small Business Unit), zatímco v Japonsku se jim říkalo MVP (Miniature Vias and Pads) kvůli jejich výrazně menším strukturám otvorů ve srovnání s předchozími deskami. Americká asociace IPC (Association Connecting Electronics Industries) však nakonec sjednotila terminologii a pojmenovala je „HDI“.
Hlavní rozdíl mezi HDI PCB a tradičními PCB
Desky plošných spojů HDI, známé také jako desky s vícevrstvou vrstvou (BUM), jsou konstruovány s použitím tradičních oboustranných desek jako jádra, které jsou průběžně vrstveny a laminovány. Ve srovnání s konvenčními deskami plošných spojů nabízejí desky HDI výhody, jako je nízká hmotnost, tenkost, krátké rozměry a malé rozměry. Elektrické propojení mezi vrstvami v deskách HDI je dosaženo vodivými průchozími otvory, zapuštěnými průchozími otvory a slepými průchozími otvory. Strukturální složení desek HDI se liší od běžných vícevrstvých desek, protože rozsáhle zahrnují mikrozapuštěné slepé průchozí otvory. Tradiční vícevrstvé desky plošných spojů mají pouze průchozí otvory a nemají malé zapuštěné slepé průchozí otvory. Elektrické propojení v těchto deskách plošných spojů je dosaženo průchozími otvory, což vyžaduje vyšší počet vrstev pro splnění konstrukčních požadavků. Naproti tomu desky HDI používají konstrukci s mikrozapuštěnými slepými průchozími otvory, které vyžadují méně vrstev pro splnění konstrukčních potřeb, takže jsou lehčí a tenčí.
Vysoká spolehlivost HDI PCB
Měděné sloupky zvyšují spolehlivost tím, že snižují impedanční nesoulad mezi různými kovy použitými ve vrstvě, a to v důsledku jejich rozdílných koeficientů tepelné roztažnosti. Desky HDI navíc vykazují ve srovnání s tradičními deskami plošných spojů nižší citlivost na faktory prostředí, jako je vlhkost a teplota, a to díky jejich vyšší mechanické pevnosti.Propojení desek plošných spojů HDI s vysokou hustotou
Použití měděných sloupků umožňuje propojení s vysokou hustotou bez zvýšení počtu vrstev na desce plošných spojů. To poskytuje větší flexibilitu při směrování signálů z jedné strany desky na druhou bez nutnosti drahých pokovených průchozích otvorů nebo slepých propojení. Přítomnost měděných sloupků také pomáhá snížit přeslechy mezi signály směrovanými na různých vrstvách tím, že poskytuje další elektrické připojovací body na každém rozhraní vrstev.Menší rozměry HDI PCB
Vysokohustotního propojení se dosahuje umístěním součástek blíže k sobě než u tradičních desek plošných spojů, čímž se snižuje celková velikost desky plošných spojů při zachování stejné úrovně výkonu. Například zdravotnické prostředky často vyžadují malé pouzdro s vysokou přenosovou rychlostí, kterou mohou zajistit pouze desky plošných spojů HDI. Například implantáty musí být dostatečně malé, aby se vešly do lidského těla, ale všechna elektronická zařízení obsažená v implantátech musí efektivně umožňovat vysokorychlostní přenos signálu.Snížení hmotnosti
Celkové snížení objemu umožňuje výrobu tenčích desek plošných spojů bez kompromisů ve výkonu nebo spolehlivosti. To také snižuje počet materiálů použitých během výrobního procesu, a tím snižuje náklady na materiál a likvidaci odpadu.
Nižší kapacita a indukčnost HDI PCB
Propojovací vodiče mají ve srovnání s tradičními deskami plošných spojů nižší kapacitu a indukčnost, což pomáhá zlepšit integritu signálu, snížit šum a zvýšit šířku pásma.Vyšší výkon HDI PCB
Desky HDI nabízejí ve srovnání s tradičními deskami plošných spojů lepší odvod tepla a integritu signálu. Vyšší hustota umožňuje menší součástky a tenčí vrstvy při zachování požadovaných impedančních charakteristik. To má za následek vynikající výkon v digitálních i analogových obvodech, zejména z hlediska odolnosti proti šumu a integrity signálu.Vysoce přizpůsobitelné
Desky plošných spojů HDI nabízejí vysoký stupeň přizpůsobení, což umožňuje nejen velikost a tloušťku obvodu, ale také možnost jeho tvarování podle specifických požadavků. To umožňuje konstrukci složitějších návrhů v menších rozměrech, což je obzvláště výhodné pro bezdrátová zařízení s omezeným prostorem, jako jsou chytré telefony a tablety.Nižší náklady na HDI PCB
Výroba desek plošných spojů HDI je ve srovnání s tradičními deskami plošných spojů nákladově efektivnější. Vyžadují méně měděných vrstev na čtvereční palec, což vede k nižším výrobním nákladům. Navíc, protože nevyžadují drahé součástky s průchozími otvory, jsou jejich výrobní náklady nižší než u konvenčních desek plošných spojů.Typ a počet průchozích otvorů nebo mikrootvorů: Typ a množství průchozích nebo mikrootvorů v deskách plošných spojů HDI ovlivní jejich cenu. Cena je vyšší u menších průměrů ve srovnání s většími, protože vyžadují vyšší přesnost. Zvýšení počtu otvorů navíc také zvýší cenu. Výška vrstvy a počet vrstev: Typ vrstvy, který požadujete, také ovlivní cenu. Rozložení desek plošných spojů s vysokou hustotou 2-n-2 je složitější než 1-n-1, proto bude dražší. Další vrstvy zvýší cenu. Musíte zvolit cenově nejvýhodnější počet vrstev.
Použité materiály: Jádrový materiál může být FR4, kov, skleněná vlákna nebo jiné materiály. Pro povrchovou úpravu si můžete zvolit ENIG, HASL, imerzní cín, imerzní stříbro, zlacení nebo jiné typy. ENIG je nejběžnější metodou povrchové úpravy pro HDI díky své rovinnosti a snadné pájitelnosti. Vícenásobná laminace: Počet vrstev a struktura slepých zapuštěných otvorů určují požadovaný počet laminací. I když více vrstev laminace znamená delší dobu zpracování a vyšší náklady, investice do dalších vrstev může zvýšit výkon a nákladovou efektivitu produktu. Vyplňování průchodů vs. průchozí otvor: Mezi konfiguracemi s vyplňováním průchodů a průchozími otvory mohou existovat také cenové rozdíly. Mikroprochody ve výplni průchodů lze vyplnit mědí, zatímco mikroprochody v průchozích otvorech nikoli. Vyplňování slepých zapuštěných průchodů vyžaduje více materiálu a času. Velikost PAD: Je důležité co nejdříve určit velikost PAD, aby se snížily náklady. Pochopení vhodné velikosti PAD vám pomůže efektivně a ekonomicky naplánovat návrh. Výrobní cyklus: Požadavek na urgentní dodávku desek plošných spojů může vést k vyšším nákladům, protože k vyřízení expresní objednávky jsou zapotřebí dodatečné zdroje. Někdy nastanou situace na poslední chvíli, které nemůžete ovlivnit, ale plánování objednávek předem může pomoci zlepšit nákladovou efektivitu. SprintPCB nabízí rychlé dodací lhůty a zákaznický servis. Dodavatel desek plošných spojů: Váš výběr partnera pro desky plošných spojů bude mít významný vliv na náklady na vaše desky HDI. Chcete si vybrat dodavatele, který nabízí konkurenceschopné ceny a zároveň efektivně dodává vysoce kvalitní produkty, aby byla zajištěna nákladová efektivita. Objednávání vysoce kvalitního zboží je vhodnější než objednávání dílů k opravě nebo výměně.
Ve srovnání s běžnými deskami plošných spojů mají desky plošných spojů HDI (High-Density Interconnect) obvykle vyšší hustotu zapojení a plošek. Vyznačují se také menší šířkou a roztečí vodičů. Těchto vlastností je dosaženo začleněním technik, jako jsou slepé průchodky, zapuštěné průchodky a mikroprochodky. Tento technologický pokrok je také činí dražšími ve srovnání s tradičními deskami plošných spojů. Tři hlavní principy pro návrh desek plošných spojů HDI jsou následující: Za prvé, na rozdíl od tradičních desek plošných spojů s pokovenými průchozími otvory (PTH) se používají mikroprochodky. To zvýší hustotu směrování vnitřních vrstev. Za druhé, budete muset zvážit novou metodu stohování vrstev, která pomůže eliminovat průchodky přes průchozí otvory. Za třetí, ujistěte se, že umístění mikroprochodů umožňuje vytváření kanálů a cest pro zlepšení směrování.Aplikace HDI PCB
HDI PCB je vhodný pro různá průmyslová odvětví. Jak již bylo zmíněno výše, najdete je ve všech typech digitálních zařízení, jako jsou chytré telefony a tablety, a miniaturizace je klíčem k jejich efektivnímu použití. Můžete je také najít ve vozidlech, jako jsou auta, letadla a další vozidla, která se spoléhají na elektronické výrobky. Zde je několik aplikací HDI PCB :
Elektronické produkty v automobilovém průmyslu (navigace, GPS atd.)
Chytré telefony a mobilní telefony
Notebooky
Herní konzole
Nositelná technologie (Apple Watch, fitness trackery atd.)
Telekomunikace
Trendy budoucího vývoje odvětví HDI
Přestože se Čína stala největším trhem s deskami plošných spojů na světě, výrobní kapacita pevninské Číny se stále zaměřuje především na technologicky nenáročné produkty s nízkou přidanou hodnotou. Podle statistik společnosti Prismark se pevninská Číňan v roce 2016 podílel na produkci 4vrstvých, 6vrstvých a 8-16vrstvých desek plošných spojů 19,1 %, 13,5 % a 10,4 %. Objem prodeje nosičů integrovaných obvodů a desek s vysokým počtem vrstev (18 a více) měl malý podíl, pouze 2,7 %, respektive 1,2 %. Tržní podíl desek HDI a flexibilních desek činil 16,5 %, respektive 17,1 %. V současné době se v čínském průmyslu zrychluje proces přežití nejschopnějších a průmysl desek plošných spojů vstupuje do fáze modernizace. Špičkové a špičkové produkty jsou stále soustředěny v Japonsku, na Tchaj-wanu, v Jižní Koreji a západní Evropě. Z technologického hlediska zůstává Japonsko předním světovým výrobcem špičkových desek plošných spojů (PCB) a specializuje se na pokročilé desky HDI, substráty pro pouzdra a flexibilní desky s vysokou hustotou. Spojené státy si stále udržují výzkumné a výrobní kapacity pro vysoce složité desky plošných spojů, primárně se zaměřují na špičkové vícevrstvé desky, které se hojně používají v domácím vojenském, leteckém a komunikačním sektoru. Jižní Korea a Tchaj-wan se také postupně zapojily do konkurence v oblastech s vyšší přidanou hodnotou, jako jsou substráty pro pouzdra a desky HDI. Požadavky průmyslu pohánějí rychlý rozvoj technologie HDI (High-Density Interconnect). Elektronické produkty, jako jsou chytré telefony, tablety a nositelná zařízení, se vyvíjejí směrem k miniaturizaci, multifunkčnosti a delší výdrži baterie. Například Apple poprvé představil technologii Anylayer HDI u iPhonu 4S, zatímco iPhone X zahrnul technologii SLP (Substrate-Like PCB). Technologie vrstvených SLP umožnila, aby základní deska iPhonu X měla pouze 70 % velikosti základní desky iPhonu 8 Plus. S přechodem na komunikační technologii 5G společnosti Huawei, OPPO a Vivo ve svých 5G modelech rozsáhle zavedly základní desky Anylayer HDI a dokonce i u běžných a levnějších modelů došlo ke zvýšení úrovně HDI. Vývoj základních desek chytrých telefonů pokročil od jednovrstvého HDI k vysokoúrovňovému a libovolnému HDI a dále k SLP, s neustálým snižováním šířky/rozteče čar a neustálým zlepšováním hustoty komponent. Produktový prostor automobilového HDI (High-Density Interconnect) je obrovský. S trendem směrem k inteligenci a automatizaci existuje velký potenciál pro růst v konfiguraci a výkonu řadičů domény vozidel, které zahrnují zábavní systémy, ADAS (Advanced Driver Assistance Systems) a systémy autonomního řízení. Tento růst je usnadněn rostoucím počtem vysokorychlostních výpočetních čipů zabalených v omezeném objemu. Například řadič ADAS od Tesly využívá design HDI 3. řádu s 8 vrstvami. V budoucnu...Očekává se, že vývoj základních desek pro automobily bude sledovat podobnou trajektorii jako vývoj základních desek pro mobilní telefony, a to postupně od nižších k vyšším úrovním HDI procesů.
Budova A19 a C2, čtvrť Fuqiao č. 3, ulice Fuhai, čtvrť Bao'an, Šen-čen, Čína 
+86 0755 2306 7700
Jazyk
