Ultra circuito stampato HDI | Guida completa della tecnologia

L'accelerato sviluppo dei dispositivi elettronici ha determinato la necessità di schede a circuito stampato più piccole, più potenti e affidabili ( PCB ). Ultra circuito stampato HDI La tecnologia è la più avanzata in questo campo, offrendo il potenziale di fornire dimensioni e prestazioni del genere che non abbiamo mai visto prima. Questo articolo ti porta in una profonda immersione sulla tecnologia con la definizione, la procedura di fabbricazione, le regole di progettazione, le applicazioni e le questioni di sviluppo sotto forma di dati credibili e prospettive del settore.

A proposito di Ultra circuito stampato HDI Tecnologia

Ultra circuito stampato HDI (Interconnessione ad alta densità ultra circuito stampato segna lo strato superiore di PCB miniaturizzazione. Per definizione, ha una larghezza di linea e una distanza inferiori a 40 micrometri, oltre a configurazioni di microvia in diametri inferiori a 50 micrometri e strati dielettrici leggermente spessi IPC-2226 definisce circuito stampato HDI Ultra-HDI spinge questi limiti, divisibile per supportare progetti supportati da più interconnessioni per centimetro quadrato rispetto a quello consentito dai tradizionali accumuli a 2 strati.

Ultra circuito stampato HDI è ciò che distingue la caratteristica di progettazione di interconnessione 4×4 consentendo un routing super intricato all'interno di un'impronta così piccola. Questo approccio misurato è ottenuto mediante materiali avanzati, microvie forate a laser e processi di accumulo sequenziale multiplo (MSBU). Pertanto, la tecnologia svolge un ruolo indispensabile nei prodotti di oggi, in particolare per smartphone, wearable, moduli RF ad alta frequenza e impianti medici avanzati.

Produzione di Ultra circuito stampato HDI

Creare ultra circuito stampato HDI è un processo avanzato che si basa su diverse tecnologie all'avanguardia. Inizia con la selezione del substrato. L'uso di materiali resistenti a basse perdite dielettriche e ad alte temperature (poliimidi modificati) è preferito per aumentare l'integrità del segnale ad alte frequenze.

Centrale per la produzione di Ultra circuito stampato HDI è la perforazione laser. A differenza della classica perforazione meccanica, il coinvolgimento del laser porta a dimensioni di microvia fino a 25 micrometri. Questi microvias sono fondamentali per collegare più strati senza consumare molto spazio sulla scheda. Il processo è controllato estremamente bene, spesso monitorato da un sistema di ispezione ottica automatizzata (AOI) per verificare la qualità.

La tecnologia di accumulo sequenziale (SBU) è una parte importante di quell'altro pezzo di pesce africano jumbo. Ciò implica laminatore e dielettrico modellato separatamente, e gli strati di rame vengono aggiunti un rame alla volta, che consente di avere strutture di microvia impilate e stagnate. In questo modo la struttura consente schemi avanzati via-in-pad molto importanti nel routing ad alta densità di Ultra circuito stampato HDI .

Per Ultra vengono sviluppati anche processi di rivestimento e incisione di rame circuito stampato HDI Per garantire che i parametri di definizione della linea siano soddisfatti, lo spessore del rame è accuratamente controllato (spesso meno di 15 micrometri). Le tecniche avanzate di imaging diretto (DI) vengono utilizzate per creare i circuiti come linea / geometrie spaziali variano da 20 / 20 micrometri o meno.

Progettazione di Ultra circuito stampato HDI

Un Ultra HDI progettazione di circuiti stampati richiede un'ottimizzazione multidisciplinare dei vincoli elettrici, meccanici e termici. L'integrità del segnale è suprema, soprattutto per le velocità di dati che superano ben i 25 Gbps nei dispositivi moderni. Impedanza e un host di servizio del problema di interconnessione, tramite dimensionamento, crosstalk e interferenza elettromagnetica (EMI) devono essere gestiti definindo la geometria della traccia e stack-up.

L'integrità energetica è qualcosa che non si può tagliare gli angoli con. A causa della natura densa di Ultra circuito stampato HDI tutte le reti di distribuzione di energia (PDN) devono essere progettate per garantire una riduzione minima della tensione e del rumore. Molti di questi componenti sono collocati in un modello di decappaggio più o meno regolarmente e aiutati da materiale di capacità incorporato. La gestione termica è una sfida di per sé. Gli hotspot localizzati possono essere causati dal collocamento denso di componenti e sottili strati dielettrici. I vias termici avanzati, i diffusori di calore e talvolta i dissipatori di calore microfluidici integrati sul pacchetto vengono utilizzati per raffreddare efficacemente i chip.

Linee guida DFM per Ultra circuito stampato HDI sono molto rigorosi considerando che sono un aspetto manifatturiero. L'aumento della precisione e delle caratteristiche più raffinate, nonché l'uso di materiali di fascia alta, richiedono che progettisti e fabbricanti siano interconnessi in fasi. Un integrato PCB Il partner di fabbricazione può aiutare a identificare i problemi di fattibilità della progettazione e apportare modifiche per l'affidabilità della resa/radiazione.

Applicazioni e usi di Ultra circuito stampato HDI Tecnologia

La tecnologia si dà applicazioni diverse in numerosi settori high-tech promettenti. Ultra circuito stampato HDI anche per la produzione di elettronica di consumo: produzione di smartphone, tablet e dispositivi indossabili ultrasottili. Le schede logiche di un iPhone Apple hanno Ultra circuito stampato HDI per fornire elevate funzionalità in un piccolo fattore di forma, ad esempio.

Ad esempio, è fondamentale nella produzione di dispositivi impiantabili miniaturizzati come pacemaker e neurostimolatori all'interno dei settori di avanzamento medico. Il mercato globale dell'elettronica medica è previsto per crescere a $ 8,2 miliardi da MarketsandMarkets, Ultra circuito stampato HDI sarà un fattore chiave per consentire dispositivi diagnostici e terapeutici di nuova generazione.

Il settore automobilistico lavora con Ultra circuito stampato HDI per sistemi avanzati di assistenza alla guida (ADAS), moduli infotainment e gestione della potenza dei veicoli elettrici (EV). Necessario per applicazioni automobilistiche critiche per la sicurezza, offre funzionalità nei relè di sicurezza e integrità del segnale ad alta velocità.

Ultra circuito stampato HDI è vitale in settori come l'aerospazio e la difesa per applicazioni di radar ad alta frequenza, comunicazioni satellitari e avionica mission-critical. Ciò consente di accelerare le prestazioni e ridurre i costi di lancio condensando più funzionalità in pacchetti più piccoli e leggeri.

Tendenze e informazioni sul settore

Ultra globale circuito stampato HDI Il mercato sta attraversando una forte crescita guidata dall’aumento del numero di dispositivi basati su 5G, IoT e AI. Secondo un rapporto di Prismark Partners nel 2023 circuito stampato HDI Il segmento dovrebbe crescere con un tasso di crescita annuale composto dell’8,5% nel periodo dal 2023 al 2028. Questo aumento della domanda deriva da una crescente domanda di assemblaggi elettronici densi e ad alte prestazioni.

La produzione di Ultra circuito stampato HDI in termini di produzione sostanziale, viene dalla Cina, Corea del Sud e Taiwan che dominano il settore. Asia-Pacifico rimane il principale fornitore di Ultra circuito stampato HDI al momento con Cina e Corea del Sud, tra cui aziende leader come Unimicron, Zhen Ding Technology e AT&S, che mettono tutte le loro linee di produzione con macchine di perforazione laser e imaging diretto all'avanguardia.

Ultra circuito stampato HDI non è adottato senza i suoi ostacoli. Gli elevati costi relativi sia ai materiali che alle attrezzature, insieme alla manodopera qualificata necessaria, possono fungere da barriere d'ingresso per i piccoli produttori OEM. Tuttavia, man mano che le fabbriche iniziano a raggiungere economie di scala e le rendite del processo aumentano, il costo per unità dovrebbe diminuire, consentendo ad Ultra HDI di essere più accessibile in molte delle stesse applicazioni.

Esame e test di Ultra circuito stampato HDI Affidabilità

Come ultra circuito stampato HDI viene utilizzato in applicazioni mission-critical, è una preoccupazione per loro affidabilità. Gli standard IPC-6012DA sono così espliciti quanto HDI o Ultra circuito stampato HDI micro via integrità, resistenza all'isolamento e caratteristiche di ciclismo termico.

È in particolare l'affidabilità del microvia. General Microvia Reliability Journal of Electronic Materials Gli studi dimostrano che i parametri di rivestimento, incoerenti tramite processi di riempimento, possono essere controllati per prevenire Nessuna o molto bassa presenza di guasto di microvias in ultra circuito stampato HDI .

Un'analisi di sezione trasversale e l'ispezione a raggi X sono comunemente eseguiti per determinare la qualità della microvia. Ultra circuito stampato HDI è testato in condizioni ambientali come shock termico, umidità ecc. e assicurando che possa funzionare durante quelle condizioni ambientali di lavoro dure. I materiali avanzati con alta temperatura di transizione vetrica (Tg) e basso coefficiente di espansione termica (CTE) possono anche aumentare l'affidabilità.

Andando avanti Ultra circuito stampato HDI tecnologia

Il futuro dell'ultra circuito stampato HDI sarà guidato da come si evolvono i pacchetti semiconduttori. Mentre entriamo in un'era di sistema in pacchetto (SiP) e chiplet, la ricerca di interconnessioni ad alta densità ispira progressi continui. Sarà un punto di riferimento nella realizzazione di queste soluzioni di packaging di nuova generazione in quanto consente di supportare punti più piccoli e porta più I / O.

Esplorare nuovi materiali come substrati di vetro e strati superiori di poliimide o laminati organici avanzati per sbloccare i confini di Ultra circuito stampato HDI è un'altra direzione. Il vetro possiede anche una straordinaria stabilità dimensionale e superfici lisce, motivo per cui è stato proposto per future applicazioni HDI.

Inoltre, Ultra circuito stampato HDI La fabbricazione sta integrando metodi di fabbricazione additiva (stampa a getto d'inchiostro e strutturazione diretta laser) e LDS. I metodi sono utili per la prototipazione rapida e la fabbricazione di complesse strutture di interconnessione tridimensionali.

Inoltre, parte dell’innovazione è costituita da componenti passivi e attivi che si integrano direttamente in Ultra. circuito stampato HDI substrato. Da resistori e condensatori, a matrici in silicio intero, questi sono gli inizi di pacchetti di IC incorporati che mantengono l'assemblaggio molto pulito e migliorano le prestazioni elettriche.

Sostenibilità e impatto ambientale

Una delle considerazioni più critiche in Ultra circuito stampato HDI La produzione è riciclabilità. Nella realizzazione delle saldature a basso piombo e privi di alogeni e delle sostanze chimiche di trasformazione per soddisfare almeno gli standard ambientali. I principali produttori stanno anche costruendo un'infrastruttura di riciclaggio a circuito chiuso per recuperare i metalli preziosi e ridurre al minimo i rifiuti.

Le piccole dimensioni di Ultra circuito stampato HDI converte in sostenibilità e quantità inutile di materia prima per dispositivo. Uno degli impatti dell'elettronica più piccola e leggera è la loro migliore efficienza energetica durante il trasporto e l'operazione, che integra la tendenza globale alla riduzione del carbonio.

Conclusione

Ultra circuito stampato HDI La tecnologia è la prossima fase dello sviluppo dei dispositivi elettronici, preparando la strada per i gadget elettronici. Con il suo eccezionale mix di miniaturizzazione, prestazioni e affidabilità, diventa immovabile e indispensabile per praticamente ogni settore, dall’elettronica di consumo all’aerospaziale. E mentre le tecnologie di fabbricazione continuano a progredire e nuovi materiali diventano disponibili, l'ambito di ultra circuito stampato HDI sarà ulteriormente ampliato.

Per ingegneri, designer e produttori chi ha padroneggiato Ultra circuito stampato HDI tecnologia essere in grado di sopravvivere nel paesaggio in rapida evoluzione dell'ingegneria elettronica. Per sfruttare gli ultimi progressi, con rigorosa aderenza agli standard del settore le parti interessate possono prendere avanti di sbloccare il futuro dell'innovazione elettronica.

Non una pietra miliare tecnologica, ma una pietra angolare. Questi ultra circuiti stampati HDI sono al centro della rivoluzione digitale che sta trasformando - o più uccelli in orbita, o telefoni che tenete in mano · il nostro mondo, come lavoriamo e viviamo oggi

Riferimenti:
IPC-2226, "Standard di progettazione sezionale per schede stampate ad alta densità di interconnessione (HDI)"

Prismark Partners, "Globale PCB Rapporto sul mercato 2023"

MarketsandMarkets, "Mercato dell'elettronica medica - Previsione globale fino al 2027"

Journal of Electronic Materials, "Affidabilità di Microvias in PCB ad alta densità di interconnessione"

AT&S, alta qualità PCB , Zhen Ding Technology relazioni sulla sostenibilità aziendale

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