Në arkitekturën thelbësore të pajisjeve elektronike, PCB është si një rrjet nervor kompleks, që mbart transmetimin e sinjalit dhe furnizimin me energji midis komponentëve elektronikë. Me zhvillimin e shpejtë të teknologjisë elektronike drejt miniaturizimit dhe performancës së lartë, është shfaqur një lloj më i përparuar i PCB-së - pllaka HDI. Pllaka HDI është dukshëm e ndryshme nga PCB-ja e zakonshme në shumë aspekte, gjë që ndikon thellësisht në performancën dhe drejtimin e zhvillimit të pajisjeve elektronike.

Përkufizimi dhe ndryshimet strukturore

PCB i zakonshëm është një pllakë e shtypur që formon lidhje pikë-me-pikë dhe komponentë të shtypur në një substrat izolues sipas një dizajni të paracaktuar. Struktura e saj është relativisht e thjeshtë. Në përgjithësi është bërë nga pllaka të veshura me bakër përmes shpimit, gdhendjes së qarkut, elektroplatimit dhe proceseve të tjera. Paraqitja e qarkut dhe cilësimet e viave janë relativisht konvencionale dhe është e përshtatshme për pajisjet elektronike që nuk kërkojnë hapësirë ​​dhe performancë të lartë.

Pllakat HDI theksojnë ndërlidhjen me dendësi të lartë. Ato përdorin teknologjinë e mikro-vrimave dhe mjete të përparuara si shpimi me lazer për të arritur më shumë lidhje elektrike në një hapësirë ​​më të vogël. Pllakat HDI zakonisht kanë substrate më të holla dhe qarqe më të imëta, dhe numri i shtresave është relativisht i madh. Ato mund të integrojnë më shumë funksione në një hapësirë ​​të kufizuar, duke përmirësuar shumë integrimin e pajisjeve elektronike.

 Krahasimi i procesit të prodhimit

Procesi i shpimit

Shpimi i zakonshëm i PCB-së përdor kryesisht metodën mekanike të shpimit, dhe maja e shpimit rrotullohet mbi pllakën e veshur me bakër për të shpuar diametrin e kërkuar të vrimës. Edhe pse kjo metodë është me kosto të ulët, diametri i vrimës është relativisht i madh, përgjithësisht mbi 0.3 mm, dhe është e lehtë të ketë devijime për shpimin me precizion të lartë të pllakave shumështresore.

Pllakat HDI përdorin gjerësisht teknologjinë e shpimit me lazer, duke përdorur rreze lazeri me dendësi të lartë energjie për të shkrirë ose avulluar menjëherë pllakën për të formuar mikro-vrima, dhe diametri i vrimës mund të jetë aq i vogël sa 0.1 mm ose edhe më i vogël. Shpimi me lazer ka saktësi jashtëzakonisht të lartë dhe mund të realizojë lloje të veçanta vrimash siç janë vrimat e verbëra (që lidhin vetëm shtresën e jashtme dhe shtresën e brendshme) dhe vrimat e varrosura (që lidhin shtresën e brendshme dhe shtresën e brendshme), gjë që përmirëson shumë fleksibilitetin dhe dendësinë e lidhjeve të linjës.

 Procesi i gdhendjes së vijave

Gjatë gdhendjes së vijave në PCB të zakonshme, kontrolli mbi gjerësinë e vijës dhe hapësirën midis vijave është i kufizuar, dhe gjerësia e vijës/hapësira midis vijave është përgjithësisht rreth 0.2 mm/0.2 mm. Gjatë procesit të gdhendjes, probleme të tilla si skajet e ashpra të vijës dhe vijat e pabarabarta janë të prirura të shfaqen, të cilat ndikojnë në cilësinë e transmetimit të sinjalit.

Prodhimi i pllakave HDI kërkon saktësi jashtëzakonisht të lartë të gdhendjes në qark. Linjat e përparuara të prodhimit të pllakave HDI mund të arrijnë gjerësi vijash/hapësira midis vijave deri në 0.05 mm/0.05 mm ose edhe më të imëta. Duke përdorur pajisje ekspozimi dhe procese gdhendjeje më të sofistikuara, skajet e vijave sigurohen të jenë të pastra dhe gjerësitë e vijave të jenë uniforme, duke përmbushur kërkesat e rrepta të cilësisë së transmetimit të sinjalit me shpejtësi të lartë dhe frekuencë të lartë në linjë.

Procesi i laminimit

Procesi i laminimit të PCB-ve të zakonshme përfshin kryesisht lidhjen e shtresave të shumëfishta të pllakave të veshura me bakër së bashku me anë të presimit të nxehtë, me fokus në sigurimin e fortësisë bazë të lidhjes midis shtresave. Gjatë procesit të laminimit, kërkesat për saktësinë e shtrirjes midis shtresave janë relativisht të ulëta.

Për shkak të numrit të madh të shtresave dhe strukturës komplekse të pllakave HDI, kërkesat e procesit të laminimit janë jashtëzakonisht të rrepta. Jo vetëm që shtresat duhet të jenë të vendosura fort, por duhet të sigurohet edhe shtrirja me precizion të lartë e shtresave ndërmjet tyre për të arritur lidhje të saktë midis vrimave të vogla dhe qarqeve. Gjatë procesit të laminimit, parametra të tillë si temperatura, presioni dhe koha duhet të kontrollohen saktësisht për të parandaluar defekte të tilla si zhvendosja e shtresave ndërmjet tyre dhe flluskat, si dhe për të siguruar performancën e përgjithshme të pllakave HDI.

 Dallimet në karakteristikat e performancës

Vetitë elektrike

PCB-të e zakonshme kanë kufizime të caktuara në lidhje me shpejtësinë dhe frekuencën e transmetimit të sinjalit. Ndërsa frekuenca e sinjalit rritet, probleme të tilla si dobësimi i sinjalit dhe ndërveprimi bëhen gradualisht të dukshme. Kjo për shkak se linjat e saj relativisht të trasha dhe viat më të mëdha do të prodhojnë rezistencë, induktancë dhe kapacitet më të madh, duke ndikuar në integritetin e sinjalit.

Pllakat HDI mbështeten në linja të holla dhe dizajn me mikro-vrima për të zvogëluar ndjeshëm rezistencën e linjës, induktancën dhe kapacitetin, duke zvogëluar në mënyrë efektive humbjet dhe ndërhyrjet gjatë transmetimit të sinjalit. Ato performojnë mirë në transmetimin e sinjalit me shpejtësi të lartë dhe frekuencë të lartë, dhe mund të përmbushin skenarë aplikimesh të tillë si komunikimet 5G dhe ruajtja e të dhënave me shpejtësi të lartë që kanë kërkesa jashtëzakonisht të larta për cilësinë e transmetimit të sinjalit.

Vetitë mekanike

Rezistenca mekanike e PCB-ve të zakonshme varet kryesisht nga materiali dhe trashësia e substratit, dhe ka disa pengesa në miniaturizim dhe hollësi. Për shkak të strukturës së saj relativisht të thjeshtë, ajo është e prirur ndaj problemeve të tilla si deformimi i pllakës dhe çarja e nyjeve të salduara kur i nënshtrohet stresit kompleks.

Pllakat HDI përdorin substrate më të holla, më të lehta dhe më të forta, dhe në të njëjtën kohë përmirësojnë stabilitetin e përgjithshëm mekanik duke optimizuar dizajnin e strukturës shumështresore. Ndërsa sigurojnë hollësi, ato mund t'i rezistojnë një shkalle të caktuar stresi mekanik, siç janë dridhjet dhe goditjet, dhe janë të përshtatshme për pajisjet elektronike mobile dhe fusha të tjera që kanë kërkesa të rrepta për vëllimin dhe peshën e pajisjes.

Fushat e ndryshme të aplikimit

PCB-të e zakonshme përdoren gjerësisht në disa pajisje elektronike që nuk kanë kërkesa të larta për performancë dhe hapësirë ​​për shkak të kostos së tyre të ulët dhe procesit relativisht të thjeshtë të prodhimit, siç janë pajisjet e zakonshme shtëpiake (siç janë televizorët, lavatriçet), produktet elektronike të konsumit të nivelit të ulët (siç janë radiot e zakonshme, telekomandat e thjeshta) dhe pjesët e qarqeve jo-bërthamore në disa pajisje kontrolli industrial.

Pllakat HDI përdoren kryesisht në pajisjet elektronike të nivelit të lartë për shkak të performancës së tyre të shkëlqyer dhe aftësive të integrimit me dendësi të lartë. Për shembull, telefonat inteligjentë duhet të integrojnë një numër të madh funksionesh në një hapësirë ​​të vogël, dhe pllakat HDI mund të plotësojnë nevojat e tyre për transmetim të sinjalit me shpejtësi të lartë, miniaturizim dhe hollësi; në fushën e kompjuterëve, pllakat amë të serverëve, kartat grafike të nivelit të lartë dhe komponentë të tjerë me kërkesa jashtëzakonisht të larta performance përdorin gjithashtu pllaka HDI në sasi të mëdha për të siguruar përpunimin dhe transmetimin e të dhënave me shpejtësi të lartë; përveç kësaj, në fusha me precizion të lartë si pajisjet hapësinore dhe mjekësore, pllakat HDI luajnë gjithashtu një rol kyç, duke ofruar mbështetje për funksionimin e qëndrueshëm të sistemeve komplekse elektronike.

Ekzistojnë dallime të konsiderueshme midis pllakave HDI dhe PCB-ve të zakonshme në aspektin e përkufizimit të strukturës, procesit të prodhimit, karakteristikave të performancës dhe fushave të aplikimit. Me teknologjinë e tyre të përparuar dhe performancën e shkëlqyer, pllakat HDI luajnë një rol të rëndësishëm në promovimin e zhvillimit të pajisjeve elektronike drejt miniaturizimit dhe performancës së lartë, ndërsa PCB-të e zakonshme vazhdojnë të tregojnë avantazhet e tyre të kostos në fushat e aplikimit të nivelit të mesëm dhe të ulët. Të kuptuarit e ndryshimit midis të dyjave do t'i ndihmojë prodhuesit e pajisjeve elektronike të zgjedhin zgjidhje të përshtatshme për pllakat e qarkut sipas kërkesave të produktit dhe të promovojnë zhvillimin e vazhdueshëm të industrisë elektronike.