Во основната архитектура на електронските уреди, ПХБ е како комплексна невронска мрежа, која го носи преносот на сигналот и снабдувањето со енергија помеѓу електронските компоненти. Со брзиот развој на електронската технологија кон минијатуризација и високи перформанси, се појави понапреден тип на ПХБ - HDI плоча. HDI плочата е значително различна од обичната ПХБ во многу аспекти, што длабоко влијае на перформансите и насоката на развој на електронската опрема.
Дефиниција и структурни разлики
Обичната печатена плочка е печатена плоча што формира точки-до-точка врски и печатени компоненти на изолациона подлога според однапред одреден дизајн. Нејзината структура е релативно едноставна. Генерално се изработува од плочи обложени со бакар преку дупчење, гравирање на струјно коло, галванизација и други процеси. Распоредот на струјното коло и поставките за жици се релативно конвенционални и е погодна за електронски уреди кои не бараат голем простор и перформанси.
HDI плочите нагласуваат меѓусебно поврзување со висока густина. Тие користат технологија на микро-дупки и напредни средства како што е ласерско дупчење за да се постигнат повеќе електрични врски во помал простор. HDI плочите обично имаат потенки подлоги и пофини кола, а бројот на слоеви е релативно голем. Тие можат да интегрираат повеќе функции во ограничен простор, значително подобрувајќи ја интеграцијата на електронските уреди.
Споредба на производствениот процес
Процес на дупчење
Обичното дупчење на печатени плочки најчесто користи механички метод на дупчење, при што бургијата ротира на плочата обложена со бакар за да го дупчи потребниот дијаметар на дупката. Иако овој метод е евтин, дијаметарот на дупката е релативно голем, генерално над 0,3 mm, и лесно е да се појават отстапувања при високопрецизно дупчење на повеќеслојни плочи.
HDI плочите широко ја користат технологијата за ласерско дупчење, користејќи ласерски зраци со висока густина на енергија за моментално топење или испарување на плочата за да формираат микро-дупки, а дијаметарот на дупката може да биде мал од 0,1 mm или дури и помал. Ласерското дупчење има исклучително висока прецизност и може да реализира специјални типови дупки како што се слепи дупки (кои ги поврзуваат само надворешниот и внатрешниот слој) и закопани дупки (кои ги поврзуваат внатрешниот и внатрешниот слој), што значително ја подобрува флексибилноста и густината на линиските врски.
Процес на линиско гравирање
При гравирање линии на обични печатени плочки, контролата врз ширината на линиите и растојанието меѓу нив е ограничена, а ширината на линиите/растојанието меѓу нив е генерално околу 0,2 mm/0,2 mm. За време на процесот на гравирање, веројатно е да се појават проблеми како што се груби рабови на линиите и нерамни линии, што влијае на квалитетот на преносот на сигналот.
Производството на HDI плочи бара исклучително висока точност на цртичко коло. Напредните производствени линии на HDI плочи можат да постигнат ширина на линиите/растојание помеѓу линиите од само 0,05 mm/0,05 mm или дури и помали. Со користење на пософистицирана опрема за експозиција и процеси на цртичко гравирање, се обезбедува уредни рабови на линиите, а ширините на линиите униформни, исполнувајќи ги строгите барања за квалитет на пренос на сигнали со голема брзина и висока фреквенција преку интернет.
Процес на ламинација
Процесот на ламинирање на обичните ПХБ главно вклучува лепење на повеќе слоеви од плочи обложени со бакар заедно со топло пресување, со фокус на обезбедување на основна цврстина на поврзувањето помеѓу слоевите. За време на процесот на ламинирање, барањата за точност на порамнување меѓу слоевите се релативно ниски.
Поради големиот број слоеви и сложената структура на HDI плочите, барањата за процесот на ламинирање се исклучително строги. Не само што слоевите мора да бидат цврсто прицврстени, туку мора да се обезбеди и високопрецизно усогласување меѓуслоевите за да се постигне прецизно поврзување помеѓу малите дупки и кола. За време на процесот на ламинирање, параметрите како што се температурата, притисокот и времето треба прецизно да се контролираат за да се спречат дефекти како што се поместување на меѓуслоевите и меурчиња, и да се обезбедат целокупните перформанси на HDI плочата.
Разлики во карактеристиките на перформансите
Електрични својства
Обичните ПХБ имаат одредени ограничувања во однос на брзината и фреквенцијата на пренос на сигналот. Со зголемувањето на фреквенцијата на сигналот, проблемите како што се слабеењето на сигналот и преслушувањето постепено стануваат истакнати. Ова е затоа што нивните релативно дебели линии и поголемите дијафрагми ќе произведат поголем отпор, индуктивност и капацитет, влијаејќи на интегритетот на сигналот.
HDI плочите се потпираат на фини линии и дизајн со микродупки за значително намалување на отпорот на линијата, индуктивноста и капацитетот, ефикасно намалувајќи ги загубите и пречките за време на преносот на сигналот. Тие добро функционираат во пренос на сигнали со голема брзина и висока фреквенција и можат да ги задоволат сценаријата на апликации како што се 5G комуникации и складирање на податоци со голема брзина кои имаат екстремно високи барања за квалитет на пренос на сигналот.
Механички својства
Механичката цврстина на обичните ПХБ главно зависи од материјалот и дебелината на подлогата, а постојат и одредени тесни грла во минијатуризацијата и тенкоста. Поради својата релативно едноставна структура, таа е склона кон проблеми како што се деформација на плочата и пукање на спојот на лемењето кога е изложена на сложен стрес.
HDI плочите користат потенки, полесни и поцврсти подлоги, а во исто време ја подобруваат целокупната механичка стабилност со оптимизирање на дизајнот на повеќеслојната структура. Додека се обезбедува тенкост, тие можат да издржат одреден степен на механички стрес како што се вибрации и удари, и се погодни за мобилни електронски уреди и други области кои имаат строги барања за волуменот и тежината на уредот.
Различни полиња на примена
Обичните ПХБ се широко користени во некои електронски уреди кои немаат високи барања за перформанси и простор поради нивната ниска цена и релативно едноставен процес на производство, како што се обичните апарати за домаќинство (како што се телевизори, машини за перење), производи за потрошувачка електроника од ниска класа (како што се обични радиоапарати, едноставни далечински управувачи) и нејадрени делови од кола во некоја индустриска контролна опрема.
HDI плочите главно се користат во врвна електронска опрема поради нивните одлични перформанси и можности за интеграција со висока густина. На пример, паметните телефони треба да интегрираат голем број функции во мал простор, а HDI плочите можат да ги задоволат нивните потреби за брз пренос на сигнал, минијатуризација и тенкост; во компјутерската област, матичните плочи на серверите, врвните графички картички и другите компоненти со екстремно високи барања за перформанси, исто така, користат HDI плочи во големи количини за да обезбедат брза обработка и пренос на податоци; покрај тоа, во високопрецизни области како што се воздухопловната и медицинската опрема, HDI плочите исто така играат клучна улога, обезбедувајќи поддршка за стабилно работење на сложени електронски системи.
Постојат значителни разлики помеѓу HDI плочите и обичните ПХБ во однос на дефиницијата на структурата, процесот на производство, карактеристиките на перформансите и областите на примена. Со својата напредна технологија и одлични перформанси, HDI плочите играат важна улога во промовирањето на развојот на електронската опрема кон минијатуризација и високи перформанси, додека обичните ПХБ продолжуваат да ги покажуваат своите ценовни предности во областите на примена од средна и ниска класа. Разбирањето на разликата помеѓу двете ќе им помогне на производителите на електронска опрема да изберат соодветни решенија за плочки во согласност со барањата на производот и да го промовираат континуираниот развој на електронската индустрија.