ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોના મુખ્ય સ્થાપત્યમાં, PCB એક જટિલ ન્યુરલ નેટવર્ક જેવું છે, જે ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટકો વચ્ચે સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશન અને ઊર્જા પુરવઠો વહન કરે છે. લઘુચિત્રીકરણ અને ઉચ્ચ પ્રદર્શન તરફ ઇલેક્ટ્રોનિક ટેકનોલોજીના ઝડપી વિકાસ સાથે, વધુ અદ્યતન પ્રકારનું PCB ઉભરી આવ્યું છે - HDI બોર્ડ. HDI બોર્ડ ઘણા પાસાઓમાં સામાન્ય PCB કરતા નોંધપાત્ર રીતે અલગ છે, જે ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોના પ્રદર્શન અને વિકાસ દિશાને ઊંડી અસર કરે છે.

વ્યાખ્યા અને માળખાકીય તફાવતો

સામાન્ય PCB એ એક પ્રિન્ટેડ બોર્ડ છે જે પૂર્વનિર્ધારિત ડિઝાઇન અનુસાર ઇન્સ્યુલેટીંગ સબસ્ટ્રેટ પર પોઇન્ટ-ટુ-પોઇન્ટ કનેક્શન અને પ્રિન્ટેડ ઘટકો બનાવે છે. તેનું માળખું પ્રમાણમાં સરળ છે. તે સામાન્ય રીતે ડ્રિલિંગ, સર્કિટ એચિંગ, ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગ અને અન્ય પ્રક્રિયાઓ દ્વારા કોપર-ક્લેડ બોર્ડથી બનેલું હોય છે. સર્કિટ લેઆઉટ અને વાયા સેટિંગ્સ પ્રમાણમાં પરંપરાગત છે, અને તે ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો માટે યોગ્ય છે જેને ઉચ્ચ જગ્યા અને કામગીરીની જરૂર નથી.

HDI બોર્ડ ઉચ્ચ-ઘનતા ઇન્ટરકનેક્શન પર ભાર મૂકે છે. તે નાની જગ્યામાં વધુ વિદ્યુત જોડાણો પ્રાપ્ત કરવા માટે માઇક્રો-હોલ ટેકનોલોજી અને લેસર ડ્રિલિંગ જેવા અદ્યતન માધ્યમોનો ઉપયોગ કરે છે. HDI બોર્ડમાં સામાન્ય રીતે પાતળા સબસ્ટ્રેટ અને ફાઇનર સર્કિટ હોય છે, અને સ્તરોની સંખ્યા પ્રમાણમાં મોટી હોય છે. તેઓ મર્યાદિત જગ્યામાં વધુ કાર્યોને એકીકૃત કરી શકે છે, જે ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોના એકીકરણમાં ઘણો સુધારો કરે છે.

 ઉત્પાદન પ્રક્રિયાની સરખામણી

શારકામ પ્રક્રિયા

સામાન્ય PCB ડ્રિલિંગ મોટે ભાગે યાંત્રિક ડ્રિલિંગ પદ્ધતિ અપનાવે છે, અને ડ્રિલ બીટ કોપર ક્લેડ બોર્ડ પર ફરે છે જેથી જરૂરી છિદ્ર વ્યાસ ડ્રિલ થાય. આ પદ્ધતિ ઓછી કિંમતની હોવા છતાં, છિદ્રનો વ્યાસ પ્રમાણમાં મોટો છે, સામાન્ય રીતે 0.3 મીમીથી ઉપર, અને મલ્ટી-લેયર બોર્ડના ઉચ્ચ-ચોકસાઇવાળા ડ્રિલિંગ માટે વિચલનો રાખવાનું સરળ છે.

HDI બોર્ડ વ્યાપકપણે લેસર ડ્રિલિંગ ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ કરે છે, ઉચ્ચ-ઊર્જા-ઘનતાવાળા લેસર બીમનો ઉપયોગ કરીને બોર્ડને તરત જ ઓગાળીને અથવા બાષ્પીભવન કરીને સૂક્ષ્મ છિદ્રો બનાવે છે, અને છિદ્રનો વ્યાસ 0.1mm જેટલો નાનો અથવા તેનાથી પણ નાનો હોઈ શકે છે. લેસર ડ્રિલિંગમાં અત્યંત ઉચ્ચ ચોકસાઇ હોય છે અને તે ખાસ છિદ્ર પ્રકારો જેમ કે બ્લાઇન્ડ હોલ્સ (માત્ર બાહ્ય સ્તર અને આંતરિક સ્તરને જોડતા) અને દફનાવવામાં આવેલા છિદ્રો (આંતરિક સ્તર અને આંતરિક સ્તરને જોડતા) ને સાકાર કરી શકે છે, જે લાઇન કનેક્શનની સુગમતા અને ઘનતામાં ઘણો સુધારો કરે છે.

 લાઇન એચિંગ પ્રક્રિયા

સામાન્ય PCBs પર રેખાઓ એચિંગ કરતી વખતે, રેખા પહોળાઈ અને રેખા અંતર પર નિયંત્રણ મર્યાદિત હોય છે, અને રેખા પહોળાઈ/રેખા અંતર સામાન્ય રીતે 0.2mm/0.2mm ની આસપાસ હોય છે. એચિંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન, ખરબચડી રેખા ધાર અને અસમાન રેખાઓ જેવી સમસ્યાઓ થવાની સંભાવના હોય છે, જે સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશનની ગુણવત્તાને અસર કરે છે.

HDI બોર્ડના ઉત્પાદન માટે અત્યંત ઉચ્ચ સર્કિટ એચિંગ ચોકસાઈની જરૂર પડે છે. અદ્યતન HDI બોર્ડ ઉત્પાદન લાઇન 0.05mm/0.05mm અથવા તેનાથી પણ વધુ ઝીણી રેખા પહોળાઈ/લાઇન અંતર પ્રાપ્ત કરી શકે છે. વધુ આધુનિક એક્સપોઝર સાધનો અને એચિંગ પ્રક્રિયાઓનો ઉપયોગ કરીને, રેખાની ધાર સુઘડ હોવાની ખાતરી કરવામાં આવે છે અને રેખાની પહોળાઈ એકસમાન હોય છે, જે લાઇન ગુણવત્તા પર હાઇ-સ્પીડ અને હાઇ-ફ્રિકવન્સી સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશનની કડક જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરે છે.

લેમિનેશન પ્રક્રિયા

સામાન્ય PCBs ની લેમિનેશન પ્રક્રિયામાં મુખ્યત્વે કોપર-ક્લેડ બોર્ડના બહુવિધ સ્તરોને ગરમ દબાવીને એકસાથે જોડવાનો સમાવેશ થાય છે, જેમાં સ્તરો વચ્ચે મૂળભૂત જોડાણ મજબૂતાઈ સુનિશ્ચિત કરવા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવામાં આવે છે. લેમિનેશન પ્રક્રિયા દરમિયાન, ઇન્ટરલેયર ગોઠવણી ચોકસાઈ માટેની આવશ્યકતાઓ પ્રમાણમાં ઓછી હોય છે.

HDI બોર્ડના સ્તરોની મોટી સંખ્યા અને જટિલ રચનાને કારણે, લેમિનેશન પ્રક્રિયાની આવશ્યકતાઓ અત્યંત કડક છે. નાના છિદ્રો અને સર્કિટ વચ્ચે ચોક્કસ જોડાણ પ્રાપ્ત કરવા માટે માત્ર સ્તરોને ચુસ્તપણે ફીટ કરવા જ નહીં, પરંતુ ઉચ્ચ-ચોકસાઇવાળા ઇન્ટરલેયર ગોઠવણી પણ સુનિશ્ચિત કરવી આવશ્યક છે. લેમિનેશન પ્રક્રિયા દરમિયાન, ઇન્ટરલેયર ઓફસેટ અને બબલ્સ જેવી ખામીઓને રોકવા અને HDI બોર્ડના એકંદર પ્રદર્શનને સુનિશ્ચિત કરવા માટે તાપમાન, દબાણ અને સમય જેવા પરિમાણોને ચોક્કસ રીતે નિયંત્રિત કરવાની જરૂર છે.

 કામગીરી લાક્ષણિકતાઓમાં તફાવત

વિદ્યુત ગુણધર્મો

સામાન્ય PCBs માં સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશન સ્પીડ અને ફ્રીક્વન્સીના સંદર્ભમાં ચોક્કસ મર્યાદાઓ હોય છે. જેમ જેમ સિગ્નલ ફ્રીક્વન્સી વધે છે તેમ તેમ સિગ્નલ એટેન્યુએશન અને ક્રોસસ્ટોક જેવી સમસ્યાઓ ધીમે ધીમે મુખ્ય બને છે. આનું કારણ એ છે કે તેની પ્રમાણમાં જાડી રેખાઓ અને મોટા વિયાસ મોટા પ્રતિકાર, ઇન્ડક્ટન્સ અને કેપેસીટન્સ ઉત્પન્ન કરશે, જે સિગ્નલની અખંડિતતાને અસર કરશે.

HDI બોર્ડ લાઇન પ્રતિકાર, ઇન્ડક્ટન્સ અને કેપેસિટેન્સને મોટા પ્રમાણમાં ઘટાડવા માટે ફાઇન લાઇન્સ અને માઇક્રો-હોલ ડિઝાઇન પર આધાર રાખે છે, જે સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશન દરમિયાન નુકસાન અને દખલગીરીને અસરકારક રીતે ઘટાડે છે. તે હાઇ-સ્પીડ અને હાઇ-ફ્રિકવન્સી સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશનમાં સારું પ્રદર્શન કરે છે, અને 5G કોમ્યુનિકેશન્સ અને હાઇ-સ્પીડ ડેટા સ્ટોરેજ જેવા એપ્લિકેશન દૃશ્યોને પૂર્ણ કરી શકે છે જેમાં સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશન ગુણવત્તા માટે અત્યંત ઉચ્ચ આવશ્યકતાઓ હોય છે.

યાંત્રિક ગુણધર્મો

સામાન્ય PCBs ની યાંત્રિક શક્તિ મુખ્યત્વે સબસ્ટ્રેટની સામગ્રી અને જાડાઈ પર આધાર રાખે છે, અને લઘુચિત્રીકરણ અને પાતળાપણુંમાં ચોક્કસ અવરોધો છે. તેની પ્રમાણમાં સરળ રચનાને કારણે, જ્યારે જટિલ તાણનો સામનો કરવો પડે છે ત્યારે તે બોર્ડ વિકૃતિ અને સોલ્ડર જોઈન્ટ ક્રેકીંગ જેવી સમસ્યાઓનો ભોગ બને છે.

HDI બોર્ડ પાતળા, હળવા અને મજબૂત સબસ્ટ્રેટનો ઉપયોગ કરે છે, અને તે જ સમયે મલ્ટિ-લેયર સ્ટ્રક્ચર ડિઝાઇનને ઑપ્ટિમાઇઝ કરીને એકંદર યાંત્રિક સ્થિરતામાં સુધારો કરે છે. પાતળાપણું સુનિશ્ચિત કરતી વખતે, તે કંપન અને અસર જેવા ચોક્કસ યાંત્રિક તાણનો સામનો કરી શકે છે, અને મોબાઇલ ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો અને ઉપકરણના વોલ્યુમ અને વજન પર કડક આવશ્યકતાઓ ધરાવતા અન્ય ક્ષેત્રો માટે યોગ્ય છે.

વિવિધ એપ્લિકેશન ક્ષેત્રો

સામાન્ય PCBs નો ઉપયોગ કેટલાક ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોમાં વ્યાપકપણે થાય છે જેમાં તેમની ઓછી કિંમત અને પ્રમાણમાં સરળ ઉત્પાદન પ્રક્રિયાને કારણે કામગીરી અને જગ્યા માટે ઉચ્ચ આવશ્યકતાઓ હોતી નથી, જેમ કે સામાન્ય ઘરગથ્થુ ઉપકરણો (જેમ કે ટેલિવિઝન, વોશિંગ મશીન), ઓછા વજનવાળા ગ્રાહક ઇલેક્ટ્રોનિક્સ ઉત્પાદનો (જેમ કે સામાન્ય રેડિયો, સરળ રિમોટ કંટ્રોલ) અને કેટલાક ઔદ્યોગિક નિયંત્રણ સાધનોમાં નોન-કોર સર્કિટ ભાગો.

HDI બોર્ડનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે ઉચ્ચ-સ્તરીય ઇલેક્ટ્રોનિક સાધનોમાં થાય છે કારણ કે તેમની ઉત્તમ કામગીરી અને ઉચ્ચ-ઘનતા સંકલન ક્ષમતાઓ છે. ઉદાહરણ તરીકે, સ્માર્ટફોનને નાની જગ્યામાં મોટી સંખ્યામાં કાર્યોને એકીકૃત કરવાની જરૂર છે, અને HDI બોર્ડ હાઇ-સ્પીડ સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશન, લઘુચિત્રીકરણ અને પાતળાપણું માટેની તેમની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરી શકે છે; કમ્પ્યુટર ક્ષેત્રમાં, સર્વર મધરબોર્ડ્સ, ઉચ્ચ-સ્તરીય ગ્રાફિક્સ કાર્ડ્સ અને અત્યંત ઉચ્ચ પ્રદર્શન આવશ્યકતાઓ ધરાવતા અન્ય ઘટકો પણ હાઇ-સ્પીડ ડેટા પ્રોસેસિંગ અને ટ્રાન્સમિશન સુનિશ્ચિત કરવા માટે મોટી માત્રામાં HDI બોર્ડનો ઉપયોગ કરે છે; વધુમાં, એરોસ્પેસ અને તબીબી સાધનો જેવા ઉચ્ચ-ચોકસાઇ ક્ષેત્રોમાં, HDI બોર્ડ પણ મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે, જે જટિલ ઇલેક્ટ્રોનિક સિસ્ટમોના સ્થિર સંચાલન માટે સપોર્ટ પૂરો પાડે છે.

HDI બોર્ડ અને સામાન્ય PCB વચ્ચે માળખાકીય વ્યાખ્યા, ઉત્પાદન પ્રક્રિયા, કામગીરી લાક્ષણિકતાઓ અને એપ્લિકેશન ક્ષેત્રોમાં નોંધપાત્ર તફાવત છે. તેની અદ્યતન ટેકનોલોજી અને ઉત્તમ કામગીરી સાથે, HDI બોર્ડ લઘુચિત્રીકરણ અને ઉચ્ચ પ્રદર્શન તરફ ઇલેક્ટ્રોનિક સાધનોના વિકાસને પ્રોત્સાહન આપવામાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે, જ્યારે સામાન્ય PCB મધ્યમ અને ઓછા-અંતિમ એપ્લિકેશન ક્ષેત્રોમાં તેમના ખર્ચ લાભો દર્શાવવાનું ચાલુ રાખે છે. બંને વચ્ચેના તફાવતને સમજવાથી ઇલેક્ટ્રોનિક સાધનો ઉત્પાદકોને ઉત્પાદન જરૂરિયાતો અનુસાર યોગ્ય સર્કિટ બોર્ડ સોલ્યુશન્સ પસંદ કરવામાં અને ઇલેક્ટ્રોનિક્સ ઉદ્યોગના સતત વિકાસને પ્રોત્સાહન આપવામાં મદદ મળશે.