У асноўнай архітэктуры электронных прылад друкаваная плата падобная на складаную нейронную сетку, якая ажыццяўляе перадачу сігналаў і падачу энергіі паміж электроннымі кампанентамі. З хуткім развіццём электронных тэхналогій у бок мініяцюрызацыі і высокай прадукцыйнасці з'явіўся больш дасканалы тып друкаванай платы — плата HDI. Плата HDI істотна адрозніваецца ад звычайных друкаваных плат па многіх аспектах, што істотна ўплывае на прадукцыйнасць і кірунак развіцця электроннага абсталявання.

Вызначэнне і структурныя адрозненні

Звычайная друкаваная плата (PCB) — гэта друкаваная плата, якая ўтварае кропкавыя злучэнні і друкаваныя кампаненты на ізаляцыйнай падкладцы ў адпаведнасці з зададзеным дызайнам. Яе структура адносна простая. Звычайна яна вырабляецца з медных дошак шляхам свідравання, травлення схем, гальванічнага пакрыцця і іншых працэсаў. Кампазіцыя схемы і размяшчэнне пераходаў адносна традыцыйныя, і яна падыходзіць для электронных прылад, якія не патрабуюць вялікай прасторы і прадукцыйнасці.

У платах HDI робіцца акцэнт на высокай шчыльнасці ўзаемасувязяў. У іх выкарыстоўваецца тэхналогія мікраадтулін і перадавыя сродкі, такія як лазернае свідраванне, для дасягнення большай колькасці электрычных злучэнняў у меншай прасторы. Платы HDI звычайна маюць больш тонкія падкладкі і больш дробныя схемы, а колькасць слаёў адносна вялікая. Яны могуць інтэграваць больш функцый у абмежаванай прасторы, значна паляпшаючы інтэграцыю электронных прылад.

 Параўнанне вытворчых працэсаў

Працэс свідравання

Звычайнае свідраванне друкаваных поплаткаў у асноўным ажыццяўляецца механічным метадам, пры якім свердзел круціцца на плаце з медным пакрыццём, каб прасвідраваць адтуліну патрэбнага дыяметра. Нягледзячы на ​​нізкі кошт гэтага метаду, дыяметр адтуліны адносна вялікі, звычайна больш за 0,3 мм, і пры высокадакладным свідраванні шматслаёвых поплаткаў лёгка ўзнікнуць адхіленні.

У плітах HDI шырока выкарыстоўваецца тэхналогія лазернага свідравання, пры якой лазерныя прамяні высокай шчыльнасці энергіі імгненна плаўляюць або выпарваюць пліту, утвараючы мікраадтуліны, прычым дыяметр адтуліны можа складаць усяго 0,1 мм або нават менш. Лазернае свідраванне мае надзвычай высокую дакладнасць і дазваляе ствараць спецыяльныя тыпы адтулін, такія як глухія адтуліны (якія злучаюць толькі вонкавы і ўнутраны пласты) і пахаваныя адтуліны (якія злучаюць унутраны і ўнутраны пласты), што значна паляпшае гнуткасць і шчыльнасць лінейных злучэнняў.

 Працэс лінейнага травлення

Пры траўленні ліній на звычайных друкаваных платах кантроль над шырынёй лініі і міжрадковым інтэрвалам абмежаваны, і шырыня лініі/міжрадковы інтэрвал звычайна складае каля 0,2 мм/0,2 мм. Падчас працэсу траўлення схільныя ўзнікаць такія праблемы, як шурпатыя краю ліній і няроўныя лініі, што ўплывае на якасць перадачы сігналу.

Вытворчасць плат HDI патрабуе надзвычай высокай дакладнасці траўлення схем. Сучасныя вытворчыя лініі плат HDI дазваляюць дасягнуць шырыні ліній/адстаней паміж лініямі да 0,05 мм/0,05 мм або нават драбней. Выкарыстоўваючы больш складанае абсталяванне для экспанавання і працэсы траўлення, краю ліній будуць акуратнымі, а шырыня ліній аднастайнай, што адпавядае строгім патрабаванням да якасці хуткаснай і высокачастотнай перадачы сігналаў па лініі.

Працэс ламінавання

Працэс ламінавання звычайных друкаваных плат у асноўным заключаецца ў злучэнні некалькіх слаёў медных плат шляхам гарачага прэсавання, з акцэнтам на забеспячэнне базавай трываласці злучэння паміж слаямі. Падчас працэсу ламінавання патрабаванні да дакладнасці выраўноўвання міжслаёвых слаёў адносна нізкія.

З-за вялікай колькасці слаёў і складанай структуры плат HDI патрабаванні да працэсу ламінавання надзвычай строгія. Неабходна не толькі шчыльна прылягаць слаі, але і забяспечваць высокадакладнае выраўноўванне міжслаёвых слаёў для дасягнення дакладнага злучэння паміж малюсенькімі адтулінамі і схемамі. Падчас працэсу ламінавання неабходна дакладна кантраляваць такія параметры, як тэмпература, ціск і час, каб прадухіліць такія дэфекты, як зрушэнне міжслаёвых слаёў і бурбалкі, і забяспечыць агульную прадукцыйнасць платы HDI.

 Розніца ў характарыстыках эксплуатацыі

Электрычныя ўласцівасці

Звычайныя друкаваныя платы маюць пэўныя абмежаванні адносна хуткасці і частаты перадачы сігналу. Па меры павелічэння частаты сігналу паступова становяцца больш прыкметнымі такія праблемы, як згасанне сігналу і перакрыжаваныя перашкоды. Гэта звязана з тым, што адносна тоўстыя лініі і большыя пераходныя адтуліны ствараюць большы супраціў, індуктыўнасць і ёмістасць, што ўплывае на цэласнасць сігналу.

Платы HDI выкарыстоўваюць тонкія лініі і мікраадтуліны для значнага зніжэння супраціўлення лініі, індуктыўнасці і ёмістасці, эфектыўна змяншаючы страты і перашкоды падчас перадачы сігналу. Яны добра працуюць пры перадачы сігналаў высокай хуткасці і высокай частаты і могуць задаволіць такія сцэнарыі прымянення, як сувязь 5G і высакахуткаснае захоўванне дадзеных, якія маюць надзвычай высокія патрабаванні да якасці перадачы сігналу.

Механічныя ўласцівасці

Механічная трываласць звычайных друкаваных поплаткаў у асноўным залежыць ад матэрыялу і таўшчыні падкладкі, і існуюць пэўныя недахопы ў мініяцюрызацыі і тонкасці. З-за сваёй адносна простай структуры яна схільная да такіх праблем, як дэфармацыя платы і расколіны ў паяных злучэннях, пры ўздзеянні складаных нагрузак.

У плітах HDI выкарыстоўваюцца больш тонкія, лёгкія і трывалыя падкладкі, якія адначасова паляпшаюць агульную механічную стабільнасць за кошт аптымізацыі шматслаёвай структуры. Нягледзячы на ​​нізкую таўшчыню, яны могуць вытрымліваць пэўную ступень механічных нагрузак, такіх як вібрацыя і ўдары, і падыходзяць для мабільных электронных прылад і іншых абласцей, дзе ёсць строгія патрабаванні да аб'ёму і вагі прылад.

Розныя сферы прымянення

Звычайныя друкаваныя платы шырока выкарыстоўваюцца ў некаторых электронных прыладах, якія не маюць высокіх патрабаванняў да прадукцыйнасці і прасторы з-за іх нізкай кошту і адносна простага працэсу вытворчасці, такіх як звычайная бытавая тэхніка (напрыклад, тэлевізары, пральныя машыны), недарагая бытавая электроніка (напрыклад, звычайныя радыёпрыёмнікі, простыя пульты дыстанцыйнага кіравання) і неасноўныя схемы ў некаторых прамысловых кіруючых прыладах.

Платы HDI ў асноўным выкарыстоўваюцца ў высакаякасным электронным абсталяванні дзякуючы выдатнай прадукцыйнасці і магчымасцям інтэграцыі з высокай шчыльнасцю. Напрыклад, смартфоны павінны інтэграваць вялікую колькасць функцый у невялікай прасторы, і платы HDI могуць задаволіць іх патрэбы ў хуткаснай перадачы сігналу, мініяцюрызацыі і тонкасці; у камп'ютэрнай галіне, матчыных платах сервераў, высакаякасных відэакартах і іншых кампанентах з надзвычай высокімі патрабаваннямі да прадукцыйнасці таксама выкарыстоўваюцца платы HDI ў вялікіх колькасцях для забеспячэння хуткаснай апрацоўкі і перадачы дадзеных; акрамя таго, у высокадакладных галінах, такіх як аэракасмічная і медыцынская тэхніка, платы HDI таксама адыгрываюць ключавую ролю, забяспечваючы падтрымку стабільнай працы складаных электронных сістэм.

Існуюць істотныя адрозненні паміж платамі HDI і звычайнымі друкаванымі платамі з пункту гледжання структуры, вытворчага працэсу, характарыстык эксплуатацыі і абласцей прымянення. Дзякуючы перадавым тэхналогіям і выдатным характарыстыкам, платы HDI адыгрываюць важную ролю ў садзейнічанні развіццю электроннага абсталявання ў бок мініяцюрызацыі і высокай прадукцыйнасці, у той час як звычайныя друкаваныя платы працягваюць дэманстраваць свае перавагі ў кошце ў сярэднім і нізкім класе прымянення. Разуменне розніцы паміж імі дапаможа вытворцам электроннага абсталявання выбраць адпаведныя рашэнні для друкаваных плат у адпаведнасці з патрабаваннямі да прадукту і будзе спрыяць пастаяннаму развіццю электроннай прамысловасці.