고밀도 상호 연결(HDI) PCB 탐구: 장점, 응용 분야 및 구조 유형
키워드: HDI 기판 제조
고밀도 상호 연결 또는 HDI 회로 기판은 일반 인쇄회로기판보다 단위 면적당 배선 밀도가 더 높은 인쇄회로기판입니다. 일반적으로 HDI 기판은 마이크로비아, 블라인드 및 버라이드 비아, 적층 라미네이션 및 신호 성능 관련 측면 중 하나 또는 모두를 갖춘 기판으로 정의됩니다. 인쇄회로기판 기술은 더 작고 빠른 기판을 요구하는 다양한 기술을 위해 지속적으로 발전해 왔습니다. HDI 기판 제조 후 완성된 HDI 기판은 더 얇으며, 미니어처 비아와 패드, 미세 구리 트레이스, 미세 간격을 활용합니다. 따라서 HDI는 더 조밀한 배선을 사용하여 더 가볍고 컴팩트하며 적은 층 수의 기판을 가능하게 합니다.
EFPCB와 고밀도 상호 연결 기판
EFPCB에서는 귀하의 특정 프로젝트에 관련된 다양한 설계 특성을 광범위하게 아우르는 최고 품질의 인쇄회로기판을 제공하는 것을 목표로 합니다. 우리는 최대 36층, 구리 무게 최대 20oz의 인쇄회로기판을 제공합니다. 최대 2oz 구리 또는 최대 24층이 필요한 기판의 경우 EFPCB의 인스턴트 온라인 견적 엔진으로 견적을 받을 수 있지만, 3-20oz 구리 또는 25-36층이 필요한 기판의 경우 맞춤형 견적이 필요합니다. 블라인드 및 버라이드 비아가 있는 HDI 기판의 경우, 견적은 고객별로 진행되며 주문을 하셔야 합니다.
HDI 인쇄회로기판의 장점
첫 번째로 하드웨어 개발에서 활용되는 인쇄회로기판 유형의 장점은 적은 자원으로 더 많은 일을 할 수 있는 능력입니다. 더 정밀한 에칭 구리 기술의 개선을 통해 여러 기판의 기능을 하나의 HDI 기판에 소형화하는 것이 가능해졌습니다.
소자 간 거리와 트레이스 간격을 크게 단축함으로써, HDI 기판은 또한 전자 장비에 다수의 트랜지스터를 배치하여 성능을 향상시키고 낮은 전력 소비를 가진 회로를 구축하는 길을 열어줍니다. 또한 짧은 거리 연결과 낮은 전력 소비 덕분에 더 나은 신호 무결성을 얻을 수 있습니다.
게다가, HDI 인쇄회로기판 사용을 고려할 때 다음과 같은 이점이 있습니다:
비용 효율성: 앞서 언급된 바와 같이, 계획이 잘 수립된다면 적은 층수와 더 작은 크기/더 적은 기판 수로 인해 표준 기판 대비 전체 비용이 낮아집니다.
더 빠른 시장 출시 시간: 이 분야의 동향은 HDI 기판의 시장 출시 시간 측면에서 설계 효율성과 관련이 있습니다. 구성 요소 및 비아 배치 측면과 전기적 특성으로 인해, HDI 기판을 설계하고 검증하는 데 상대적으로 짧은 시간이 필요합니다.
더 나은 신뢰성: 마이크로비아는 종횡비 덕분에 표준 스루홀보다 더 신뢰할 수 있으며, 스루홀보다 더 의존할 수 있어, HDI가 더 나은 재료와 부품으로 더 나은 성능을 발휘할 수 있도록 합니다.
응용 분야
이러한 종류의 기판은 일반적으로 고성능과 적당하거나 최소한의 공간을 요구하는 정교한 전자 제품에 사용됩니다. 이러한 기술의 사용 예로는 휴대전화나 셀룰러 폰과 같은 통신 장치, 노트북 컴퓨터, 디지털 카메라와 같은 터치 스크린 장치, 4/5G 네트워크 통신, 항공 전자 공학 및 지능형 탄약을 포함한 군사 용도가 있습니다.
자동차 및 항공 산업은 제조하는 장비가 최적의 효율로 작동할 수 있도록 가능한 한 가벼운 고밀도 인쇄회로기판을 필요로 하여, 상당히 빠른 속도로 HDI 기판을 사용해 왔습니다. 자동차 산업은 점차 기존 자동차에 통신 기술과 컴퓨터 시스템을 통합하고 있습니다. 현대 자동차에는 주행 제어, 진단, 보호 메커니즘 및 기타 편의 기능에 관여하는 약 50개의 컴퓨터 칩이 탑재되어 있습니다. 온보드 WiFi 및 GPS, 후방 카메라 및 백업 센서와 같은 대부분의 기능은 모두 HDI 기판을 사용합니다. 시간이 지남에 따라 자동차 기술의 발전은 계속되어 HDI 기술이 핵심 구성 요소로 자리매김할 것으로 보입니다.
HDI 기판을 많이 사용하는 것으로 발견된 또 다른 응용 분야는 의료 기기입니다; 진단 도구나 모니터링 및 영상 장치, 수술 도구 또는 진단 검사와 같은 복잡한 전자 의료 기기에는 항상 HDI 기판이 포함됩니다. 이 밀집 발전된 기술은 효율성을 향상시키고 작고 저렴한 장치의 개발을 가능하게 하여, 확정적인 모니터링 및 의료 진단으로 이어질 수 있습니다.
산업 자동화에는 많은 컴퓨터화가 필요하며, IoT 장치가 제조, 물류 및 기타 산업에서 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 이러한 첨단 장비 대부분은 HDI 기술을 사용합니다. 현대 비즈니스 관리에서는 재고 추적 및 도구 성능 평가를 위해 전자 장치를 사용합니다. 구체적으로, 첨단 기계에는 장비 사용 데이터 수집을 위한 스마트 센서 사용이 수반되며, 센서 자체는 인터넷에 연결되어 관련 데이터를 다른 스마트 장치 및 관리부와 공유하여 성능 효율성을 높입니다.
HDI 기판은 밀집된 전용 랜드를 가지고 있는 반면, 일반 PCB는 몇 개의 작은 구리 섹션만을 가지고 있습니다.
HDI 기판은 마이크로 블라인드/버리드 홀 기술 처리를 사용하는 고밀도 상호 연결 HDI 회로 기판을 의미합니다. 내층 선로와 외층 선로를 가지고 있지만, HDI 기판과 일반 PCB 다층 기판의 차이점은 HDI 기판에는 블라인드 홀이나 버리드 홀이 있을 수 있는 반면, 일반 PCB는 스루홀(관통홀)이어서 각 층의 선로를 연결한다는 점입니다. HDI 기판의 블라인드 홀과 버리드 홀은 이전 글에서 언급되었으며, 다음에서 HDI 기판과 일반 PCB 기판의 차이점을 살펴보겠습니다.
일반 PCB 기판의 주류는 에폭시 수지와 전자 등급 유리 천으로 이루어진 FR-4이며, 드릴링은 주로 기계적 드릴링으로 최소 구경은 일반적으로 0.15mm 이상입니다. 반면 HDI 기판은 레이저 드릴링(레이저 가공)을 사용하여 3-4mil의 마이크로 홀을 가공할 수 있으며, 정확도는 기계적 드릴링 마이크로 홀보다 높고 비용은 낮습니다. 이것이
HDI 기판은 고밀도 상호 연결 블라인드/버리드 홀 다층 기판의 일종으로, 일반적으로 적층 공정을 채택합니다. 층이 적층될수록 기판의 기술 수준이 높아집니다. 일반 HDI 기판은 약 1회 적층으로, 이를 1차 HDI라고 부릅니다. 고차 HDI는 2회 이상의 적층 기술을 사용하면서 더욱 진보되고 고정밀의 마이크로 비아, 도금 충전 블라인드 홀 기능, 레이저 직접 애블레이션 등의 PCB 제조 기술을 활용합니다.
HDIPS: 고밀도 상호 연결 인쇄회로기판 구조
HDI 인쇄회로기판이 최적의 설계 사양을 충족시키기 위해 다양한 유형의 적층 방식을 채택할 수 있는 여러 방법이 있습니다.
HDI PCB (1+N+1): 가장 간단한 HDI
이 유형의 HDI PCB의 등고선 구조는 하나의 고밀도 상호 연결 층 '빌드업'으로 구성되어 있으며, 상대적으로 적은 수의 입출력 접점을 가진 BGA에 적합합니다.
응용 분야: 휴대전화, MP3 플레이어, GPS, 메모리 카드.
HDI 기판 (2+N+2): 중간 정도 복잡성의 HDI
이러한 구조의 HDI 기판은 2개 이상의 HDI 적층층을 포함합니다. 서로 다른 층의 마이크로비아는 엇갈리거나 적층될 수 있으며, 복잡한 설계에서는 구리 충전 적층 마이크로비아 구조가 빈번하게 사용되어 높은 수준의 신호 전송 성능을 요구합니다.
응용 분야: 캔디바/휴대폰, 개인 휴대 정보 단말기, 게임 플레이어, 휴대용 영상 기록 장치.
ELIC (모든 층 상호 연결): 가장 복잡한 HDI
이 HDI 기판 제조 구조에서는 모든 층이 고밀도 상호 연결층으로, 기판의 어느 층에 있는 도체든 구리 충전 적층 마이크로비아 구조를 통해 기판의 다른 어느 층과도 연결될 수 있습니다.
이는 핸드 및 모바일 시스템에 사용되는 CPU 및 GPU와 같이 복잡하고 다수의 핀을 가진 장치에 대한 실현 가능한 해결책을 제공하며, 향상된 전기적 성능을 제공합니다.