Ultra HDI baskılı devre kartı Teknoloji Kapsamlı Rehberi

Elektronik cihazların hızlı gelişimi, daha küçük, daha güçlü ve güvenilir basılı devre kartları için gereksinimi dikte etti ( PCB ). Ultra HDI baskılı devre kartı teknoloji, daha önce hiç görmediğimiz gibi boyutlar ve performans sağlama potansiyelini sunan bu alanda en gelişmiş olanıdır. Bu makale, güvenilir veri noktaları ve endüstri bakış açısı şeklinde tanım, üretim prosedürü, tasarım kuralları, uygulamalar ve geliştirme konuları ile teknoloji hakkında derin bir dalış yapmaya götürür.

Ultra Hakkında HDI baskılı devre kartı Teknoloji

Ultra HDI baskılı devre kartı (Ultra Yüksek Yoğunluklu Bağlantı) baskılı devre kartı (Üst katmanı işaretler) PCB miniatürizasyon. Tanıma göre, çizgi genişliği ve mesafe 40 mikrometreden az, 50 mikrometrenin altındaki çaplarda ve hafif kalın dielektrik katmanlarda mikroviya ayarlarına ek olarak IPC-2226 tanımlar HDI baskılı devre kartı yoğunluklar ve Ultra-HDI bu sınırları itmektedir, geleneksel 2 katmanlı birikimin sağladığından santimetre kare başına birden fazla bağlantı tarafından desteklenen tasarımları desteklemek için bölünebilir.

Ultra HDI baskılı devre kartı Bu kadar küçük bir ayak izi içinde süper karmaşık yönlendirmeye izin vererek 4 × 4 birbirine bağlantı tasarım özelliğini ayıran şey. Bu ölçülen yaklaşım gelişmiş malzemeler, lazer delikli mikroviyalar ve birden fazla sıralı oluşturma (MSBU) süreçleri yoluyla elde edilir. Bu nedenle, teknoloji günümüzün ürünlerinde özellikle akıllı telefonlar, giyilebilir cihazlar, yüksek frekanslı RF modülleri ve gelişmiş tıbbi implantlar için vazgeçilmez bir rol oynar.

Ultra Üretimi HDI baskılı devre kartı

Ultra oluşturmak HDI baskılı devre kartı Farklı en son teknolojilere dayanan gelişmiş bir süreçtir. Substrat seçimi ile başlar. Yüksek frekanslarda sinyal bütünlüğünü artırmak için düşük dielektrik kayıp ve yüksek sıcaklığa dayanıklı malzemelerin (modifiye edilmiş poliimidler) kullanımı tercih edilir.

Ultra üretiminin merkezi HDI baskılı devre kartı lazer delme. Klasik mekanik delmenin aksine, lazerin katılımı 25 mikrometre kadar küçük mikroviya boyutlarına yol açar. Bu mikroviyalar, tahtada çok yer tüketmeden birden fazla katmanı bağlamak için kritiktir. Süreç son derece iyi kontrol edilir ve kaliteyi doğrulamak için genellikle otomatik bir optik muayene (AOI) sistemi tarafından izlenir.

Sıralı birikme (SBU) teknolojisi, diğer jumbo Afrika balıklarının önemli bir parçasıdır. Bu, laminatör ve ayrı desenli dielektrikleri içerir ve bakır katmanları bir kerede bir bakır eklenir, bu da istiflenen ve aşamalı mikroviya yapılarına sahip olmanızı sağlar. Bu şekilde yapı, Ultra'nın yüksek yoğunluklu yönlendirmesinde çok önemli olan gelişmiş via-in-pad şemalarına izin verir HDI baskılı devre kartı .

Bakır kaplama ve kazma işlemleri de Ultra için geliştirilmiştir HDI baskılı devre kartı . Çizgi tanımı parametrelerinin yerine getirilmesini sağlamak için bakır kalınlığı dikkatlice kontrol edilir (genellikle 15 mikrometreden az). Gelişmiş doğrudan görüntüleme (DI) teknikleri, çizgi / uzay geometrileri 20 / 20 mikrometre veya daha az arasında olduğu için devre oluşturmak için kullanılır.

Ultra Tasarımı HDI baskılı devre kartı

Bir Ultra HDI baskılı devre kartı tasarımı Elektrik, mekanik ve termal kısıtlamaların çok disiplinli bir optimizasyonunu gerektirir. Sinyal bütünlüğü, özellikle de modern cihazlarda 25 Gbps'yi çok geçen veri hızları için üstündür. Impedans ve boyutlama, çapraz konuşma ve Elektromanyetik Müdahale (EMI) yoluyla birbirine bağlantı sorununun hizmet veren bir ana bilgisayarı, iz geometrisi ve yığınlama tanımlayarak yönetilmelidir.

Güç bütünlüğü köşeleri kesiyemeyeceğiniz bir şeydir. Ultra'nın yoğun doğası nedeniyle HDI baskılı devre kartı Tüm güç dağıtım ağları (PDN) minimum voltaj düşüşü ve gürültü garantisi için tasarlanmalıdır. Bu bileşenlerin çoğu daha az veya daha düzenli bir kapatma desenine yerleştirilir ve yerleşik kapasitans malzemesi tarafından desteklenir. Termal yönetim kendi başına bir zorluktur. Yerelleştirilmiş sıcak noktalar bileşenlerin yoğun yerleştirilmesinden ve ince dielektrik katmanlardan kaynaklanabilir. Çipleri etkili bir şekilde soğutmak için gelişmiş termal vialar, ısı dağıtıcılar ve bazen pakette entegre edilmiş mikrofluidik ısı sinkler kullanılır.

Ultra için DFM yönergeleri HDI baskılı devre kartı Üretim yönü olduğu göz önüne alındığında çok sıkıdır. Artan hassasiyet ve daha ince özellikler, yanı sıra yüksek kaliteli malzemenin kullanımı, tasarımcıların ve üreticilerin aşamalarda birbirine kilitlenmelerini gerektirir. Entegre bir PCB üretim ortağı tasarım uygulanabilirlik sorunlarını tanımlamaya ve verim / radyasyon güvenilirliği için değişiklikler yapmaya yardımcı olabilir.

Ultra Uygulamaları ve Kullanımı HDI baskılı devre kartı Teknoloji

Teknoloji kendini çok umut verici yüksek teknoloji sektörlerinde çeşitli uygulamalara sunar. Ultra HDI baskılı devre kartı tüketici elektronik üretimi için de: ultra ince akıllı telefonlar, tabletler ve giyilebilir cihazlar üretmek. Apple iPhone'un mantık kartları Ultra'ya sahiptir HDI baskılı devre kartı Örneğin küçük bir form faktöründe yüksek işlevsellik sağlamak için.

Örneğin, tıbbi ilerleme sektörlerinde kalp stimulcuları ve nörostimulatörler gibi miniatür implante edilebilir cihazların üretiminde kritiktir. Küresel tıbbi elektronik pazarının MarketsandMarkets, Ultra tarafından 8.2 Milyar Dolara ulaşması bekleniyor HDI baskılı devre kartı Yeni nesil tanı ve terapi cihazlarını etkinleştirmek için önemli bir etkinleştirici olacaktır.

Otomotiv sektörü Ultra ile çalışıyor HDI baskılı devre kartı Gelişmiş sürücü yardım sistemleri (ADAS), bilgi eğlence modülleri ve elektrikli araç (EV) güç yönetimi için. Güvenlik kritik otomotiv uygulamaları için gerekli olan, güvenlik rölelerinde ve yüksek hızlı sinyal bütünlüğünde işlevsellik sağlar.

Ultra HDI baskılı devre kartı Havacılık ve savunma gibi sektörlerde yüksek frekanslı radar, uydu iletişimi ve görev kritik avionik uygulamaları için hayati öneme sahiptir. Bu, daha küçük, daha hafif paketlere daha fazla işlevselliği yoğunlaştırarak performansı hızlandırmayı ve başlatma maliyetlerini azaltmayı sağlar.

Trendler ve Endüstri Anlayışları

Küresel ultra HDI baskılı devre kartı 5G, IoT tabanlı ve AI tarafından desteklenen cihazların sayısının artması nedeniyle güçlü bir büyüme yaşayan pazar. Prismark Partners raporuna göre 2023 yılında HDI baskılı devre kartı segmentin 2023 ile 2028 yılları arasında% 8,5'lik bir Bileşik Yıllık Büyüme Hızıyla büyümesi bekleniyor. Talepteki bu artış, yoğun, yüksek performanslı elektronik montajlara artan talepten kaynaklanmaktadır.

Ultra üretimi HDI baskılı devre kartı önemli üretim açısından, endüstriye hakim olan Çin, Güney Kore ve Tayvan'dan geliyor. Asya Pasifik, Ultra'nın en büyük tedarikçisi olarak kalıyor HDI baskılı devre kartı Şu anda, Unimicron, Zhen Ding Technology ve AT&S gibi önde gelen firmalar dahil olmak üzere Çin ve Güney Kore ile üretim hatlarını en son teknoloji lazer delme ve doğrudan görüntüleme makineleri ile kuruyorlar.

Ultra HDI baskılı devre kartı engelleri olmadan kabul edilmez. Hem malzemeler hem de ekipmanlarla ilgili yüksek maliyetler, gerekli yetenekli işgücü ile birlikte küçük OEM'ler için giriş engelleri olarak hareket edebilir. Yine de, fabrikalar ölçek ekonomilerine ulaşmaya başladıkça ve süreç verimleri birim başına maliyetin artması, Ultra HDI'nin aynı uygulamaların çoğunda daha erişilebileceğine izin vermek için düşmelidir.

Ultra muayenesi ve testi HDI baskılı devre kartı Güvenilirlik

Ultra olarak HDI baskılı devre kartı misyon kritik uygulamalarda kullanılır, güvenilirlik için bir endişedir. IPC-6012DA standartları HDI veya Ultra kadar açıktır. HDI baskılı devre kartı mikro bütünlük, yalıtım direnci ve termal döngü özellikleri aracılığıyla.

Özellikle mikrobiya güvenilirliğidir. Genel Mikroviya Güvenilirliği Dergisi Elektronik Malzemeler Çalışmaları, doldurma işlemleri yoluyla tutarsız, kaplama parametrelerinin ultra mikroviyaların bozulmasının olmamasını veya çok düşük olmasını önlemek için kontrol edilebileceğini gösteriyor HDI baskılı devre kartı .

Mikroviyanın kalitesini belirlemek için genellikle kesit analizi ve röntgen muayenesi yapılır. Ultra HDI baskılı devre kartı Termal şok, nem vb. gibi çevresel koşullarda test edilir ve bu sert çalışma çevresel koşulları sırasında çalışmasını sağlar. Yüksek cam geçiş sıcaklığı (Tg) ve düşük termal genişleme katsayısı (CTE) olan gelişmiş malzemeler güvenilirliği bile artırabilir.

İleri Ultra HDI baskılı devre kartı teknoloji

Ultra'nın Geleceği HDI baskılı devre kartı yarı iletken paketlerinin nasıl geliştiğine göre yönlendirilecektir. Paket içinde bir sistem (SiP) ve çiplet çağına girdiğimizde, daha yüksek yoğunluklu bağlantılar arayışı devamlı ilerlemelere ilham verir. Bu yeni nesil ambalajlama çözümlerinin gerçekleştirilmesinde bir dönüm noktası olacak, çünkü daha küçük noktaları desteklemeye ve daha fazla I / O taşımaya izin verir.

Ultra sınırlarını açmak için cam substratlar ve üst poliimid katmanları veya gelişmiş organik laminatlar gibi yeni malzemeleri keşfetmek HDI baskılı devre kartı Başka bir yön. Cam ayrıca inanılmaz boyut istikrarına ve pürüzsüz yüzeylere sahiptir, bu da gelecekteki HDI uygulamaları için önerilmesinin nedenidir.

Buna ek olarak, ultra HDI baskılı devre kartı imalat katkı üretim yöntemlerini (mürekkep püskürtme baskısı ve lazer doğrudan yapılandırma) ve LDS'yi entegre etmektir. Yöntemler karmaşık 3 boyutlu bağlantı yapılarının hızlı prototiplemesi ve üretimi için yararlıdır.

Buna ek olarak, yeniliklerin bazıları pasif ve aktif bileşenlerin doğrudan Ultra'ya inşa edilmesi. HDI baskılı devre kartı substrat. Dirençler ve kondansatörlerden tüm silikon kalıplara kadar, bunlar montajı çok temiz tutan ve elektrik performansını artıran gömülü IC paketlerinin başlangıcıdır.

Sürdürülebilirlik ve Çevre Etkisi

Ultra'daki en kritik dikkatelerden biri HDI baskılı devre kartı Üretim geri dönüşümlülüktür. Düşük kurşunlu, halojensiz lehimler ve işleme kimyasalları en azından çevresel standartlara uygun hale getirmek için. Önde gelen üreticiler ayrıca değerli metalleri geri kazanmak ve atıkları en aza indirmek için kapalı döngülü geri dönüşüm altyapısı inşa ediyorlar.

Ultra'nın küçük boyutu HDI baskılı devre kartı cihaz başına sürdürülebilirlik ve yararsız hammadde miktarına dönüştürülür. Küçük ve hafif elektroniklerin etkilerinden biri, karbon azaltma küresel eğilimini tamamlayan ulaşım ve çalışma sırasında daha iyi enerji verimliliğidir.

Sonuç

Ultra HDI baskılı devre kartı teknoloji, elektronik cihaz gelişiminin bir sonraki aşamasıdır ve elektronik cihazların yolunu donatır. Miniatürizasyon, performans ve güvenilirliğin olağanüstü karışımı ile, tüketici elektroniklerinden havacılık alanına kadar hemen hemen her endüstri için hareketsiz ve vazgeçilmez hale geliyor. Ve imalat teknolojileri ilerlemeye devam ettikçe ve yeni malzemeler kullanılabilir hale geldikçe, ultra HDI baskılı devre kartı daha da genişletilecek.

Mühendisler, tasarımcılar ve üreticiler için Ultra HDI baskılı devre kartı teknoloji hızlı değişen elektronik mühendisliği peyzajında hayatta kalmak mümkün. En son gelişmelerden yararlanmak için, endüstri standartlarına katı bir şekilde uymak ile paydaşlar elektronik yeniliklerin geleceğinin kilidini açmakta ilerleyebilir.

Teknolojik bir dönüm taşı değil, temel taş. Bu ultra HDI baskılı devre kartı Değiştiren dijital devrimin kalbinde veya yörüngedeki daha fazla kuş, veya tuttuğunuz telefonlar; dünyamız, bugün nasıl çalıştığımız ve yaşadığımız

Referanslar:
IPC-2226, "Yüksek Yoğunluklu Bağlantı (HDI) Basılı Kartlar için Bölümsel Tasarım Standartı"

Prismark Ortakları, "Küresel PCB Pazar Raporu 2023"

MarketsandMarkets, "Tıbbi Elektronik Pazarı - 2027'ye kadar Küresel Tahmin"

Elektronik Malzemeler Dergisi, "Yüksek Yoğunluklu Birbirine Bağlantılı PCB'lerde Mikroviyaların Güvenilirliği"

AT&S, Yüksek Kalite PCB , Zhen Ding Technology kurumsal sürdürülebilirlik raporları

Entegre Devreler | IC'ler