В основната архитектура на електронните устройства печатните платки са като сложни невронни мрежи, осъществяващи предаването на сигнала и захранването с енергия между електронните компоненти. С бързото развитие на електронните технологии към миниатюризация и висока производителност се появи по-усъвършенстван тип печатни платки - HDI платка. Има значителни разлики междуHDI платкии обикновени печатни платки в много аспекти, които оказват дълбоко влияние върху производителността и посоката на развитие на електронните устройства.
Определение и структурни различия
Обикновената печатна платка е печатна платка, която образува връзки от точка-до-точка и отпечатани компоненти върху изолиращ субстрат според предварително определен дизайн. Структурата му е относително проста, обикновено се изработва от покрити с мед-ламинати чрез пробиване, ецване на вериги, галванопластика и други процеси. Оформлението на веригата и настройките на преходните отвори са относително конвенционални, подходящи за електронни устройства с ниски изисквания за пространство и производителност.
И HDI платката подчертава висока-плътност на взаимното свързване. Той използва микропореста технология и усъвършенствани методи като лазерно пробиване, за да постигне повече електрически връзки в по-малко пространство. HDI платките обикновено имат по-тънки субстрати и по-фини схеми, с относително повече слоеве, които могат да интегрират повече функции в ограничено пространство и значително да подобрят интегрирането на електронни устройства.
Сравнение на производствените процеси
Процес на пробиване
Обикновеното пробиване на печатни платки често използва механичен метод на пробиване, при който свредлото се върти върху облицованата с мед-плоча, за да пробие необходимия диаметър на отвора. Въпреки че този метод има по-ниска цена, отворът е сравнително голям, обикновено над 0,3 mm, и при високо-прецизно пробиване на много-слойни плоскости са склонни да се появят отклонения.
HDI плоскостите широко използват технология за лазерно пробиване, която използва лазерни лъчи с висока{0}}енергийна плътност за незабавно разтопяване или изпаряване на плоскостта до образуване на микропори с размери на порите от 0,1 mm или дори по-малки. Лазерното пробиване има изключително висока прецизност и може да постигне специални типове отвори, като глухи отвори (свързващи само външния и вътрешния слой) и заровени отвори (свързващи вътрешния и вътрешния слой), значително подобрявайки гъвкавостта и плътността на връзките на веригата.
Процес на ецване на линии
Обикновените печатни платки имат ограничен контрол върху ширината на линията и разстоянието при ецване на вериги, с типична ширина на линията/разстояние от около 0,2 mm/0,2 mm. По време на процеса на ецване е лесно да срещнете проблеми като грапави ръбове и неравни линии на веригата, които могат да повлияят на качеството на предаване на сигнала.
Производството на HDI платки изисква изключително висока прецизност при ецване на веригите и усъвършенстваните линии за производство на HDI платки могат да постигнат линии с ширина/разстояние между линиите до 0,05 mm/0,05 mm или дори по-фини вериги. Като използваме по-прецизно оборудване за експониране и процеси на ецване, ние гарантираме, че краищата на веригата са чисти и ширината на линията е еднаква, отговаряйки на строгите изисквания за качество на веригата при високо-скоростно и високо-честотно предаване на сигнала.
Процес на ламиниране
Процесът на ламиниране на обикновени печатни платки включва главно свързване на множество слоеве от покрити с мед-ламинати чрез горещо пресоване, като акцентът е върху осигуряването на основна здравина на връзката между всеки слой. По време на процеса на ламиниране изискването за точност на подравняване на междинния слой е сравнително ниско.
Поради множеството си слоеве и сложната структура, HDI плоскостите изискват изключително строги процеси на ламиниране. Не само трябва да осигурим плътно прилягане между всеки слой, но също така трябва да осигурим високо-прецизно подравняване на междинния слой, за да постигнем прецизна връзка между микро отвори и вериги. По време на процеса на ламиниране е необходимо да се контролират прецизно параметри като температура, налягане и време, за да се предотвратят дефекти като изместване на междинния слой и мехурчета, гарантирайки цялостната производителност на HDI плоскостите.
Разлики в експлоатационните характеристики
Електрически характеристики
Обикновените печатни платки имат определени ограничения в скоростта и честотата на предаване на сигнала. С увеличаване на честотата на сигнала, проблеми като затихване на сигнала и пресичане постепенно стават изпъкнали. Това е така, защото неговата относително дебела верига и по-големите проходни отвори ще генерират по-голямо съпротивление, индуктивност и капацитет, засягайки целостта на сигнала.
HDI платките, със своята сложна схема и дизайн с микро отвори, значително намаляват съпротивлението, индуктивността и капацитета на веригата, като ефективно намаляват загубите и смущенията по време на предаване на сигнала. Той се представя отлично при високо-скоростно и високо-честотно предаване на сигнал и може да отговори на изключително високите изисквания за качество на предаване на сигнала в сценарии на приложение като 5G комуникация и високо-скоростно съхранение на данни.
механични свойства
Механичната якост на обикновените печатни платки зависи главно от материала и дебелината на субстрата и има определени тесни места при миниатюризацията и изтъняването. Поради сравнително простата си структура, той е предразположен към проблеми като деформация на плочата и напукване на заваръчните шевове, когато е подложен на сложни напрежения.
HDI плоскостите използват по-тънки, по-леки и по-здрави субстрати, като същевременно оптимизират много{0}}слойния структурен дизайн за подобряване на цялостната механична стабилност. Въпреки че е лек, той може да издържи на определена степен на механично напрежение като вибрации и удари, което го прави подходящ за области като мобилни електронни устройства, които имат строги изисквания за обем и тегло на устройството.
Различни области на приложение
Поради ниската си цена и сравнително лесния производствен процес, обикновените печатни платки се използват широко в електронни устройства, които не изискват висока производителност и пространство, като обикновени домакински уреди (като телевизори и перални), потребителски електронни продукти от нисък клас (като обикновени радиостанции и прости дистанционни управления) и части от неосновни вериги в някои промишлени контролни съоръжения.
HDI платките се използват главно в областта на електронните-устройства от висок клас поради отличната им производителност и възможностите за интеграция с висока-плътност. Например в смартфоните голям брой функции трябва да бъдат интегрирани в малко пространство и HDI платките могат да отговорят на техните нужди за високо-предаване на сигнал, миниатюризация и тънкост; В областта на компютрите HDI платките се използват широко за компоненти като сървърни дънни платки и високо-графични карти, които изискват висока производителност, за да осигурят високо-скоростна обработка и предаване на данни; В допълнение, HDI платките играят решаваща роля в полета с висока -прецизност като космическо и медицинско оборудване, осигурявайки подкрепа за стабилната работа на сложни електронни системи.