لوحة الدوائر المطبوعة (HDI) عالية الكثافة

November 6, 2025

1. التعريف والمفهوم الأساسي

لوحات الدوائر المطبوعة ذات التوصيلية عالية الكثافة (HDI)هي فئة متقدمة من لوحات الدوائر المطبوعة تتميز بكثافة أسلاك أعلى بكثير لكل وحدة مساحة مقارنة بلوحات الدوائر المطبوعة التقليدية.الدافع الأساسي لتقنية HDI هو السعي الدؤوب في الإلكترونيات الحديثة نحو التصغير وتعزيز الأداء. باستخدام عمليات تصنيع متطورة للغاية، تقوم لوحات HDI بتجميع المزيد من المكونات ومسارات التوجيه في مساحة مادية أصغر، مما يجعل الأجهزة أخف وزنًا وأصغر حجمًا وأكثر إحكاما.

2. الميزات الهيكلية الرئيسية

ما يحدد لوحة HDI PCB هو استخدام هياكل متخصصة تمكن هذه الكثافة العالية:

الثقوب الدقيقة: هذه هي الميزة الأكثر تحديدًا للوحة HDI PCB. الثقب الدقيق هو ثقب موصل صغير بقطر عادةً $le 150 mu m$ ($le 0.006$ بوصة). يتم إنشاؤها عادةً باستخدام الحفر بالليزر (وليس الحفر الميكانيكي) وهي ضرورية لتوصيل الطبقات.
- الثقوب العمياء: تربط طبقة خارجية بطبقة داخلية واحدة أو أكثر، ولكنها لا تمر عبر اللوحة بأكملها.
- الثقوب المدفونة: تربط طبقتين داخليتين أو أكثر وتكون مغلقة تمامًا من الخارج.
- الثقوب في اللوحة (VIP): تقنية يتم فيها وضع الثقب الدقيق مباشرة داخل وسادة لحام المكون، مما يسمح بوضع أكثر كثافة للمكونات ذات الملعب الدقيق (مثل مصفوفات شبكة الكرة أو BGAs). ثم يتم ملء الثقب والطلاء عليه.
خطوط وفراغات أدق: مسارات النحاس (الخطوط) والفجوات (الفراغات) بينها أضيق بكثير، غالبًا $le 100 mu m$ (0.10 مم) عرضًا، مما يسمح بتوجيه عدد أكبر بكثير من المسارات على كل طبقة.
الطبقات المبنية (التصفيح المتسلسل): غالبًا ما تستخدم لوحات HDI عملية تصفيح متسلسلة حيث تتم إضافة الطبقات ومعالجتها على مراحل، مع حفر الثقوب وملئها في كل مرحلة. ينتج عن هذا الهيكل "المبني" أنواع مثل (1+N+1) أو (2+N+2)، حيث 'N' هي الطبقات الأساسية وتشير الأرقام إلى طبقات البناء عالية الكثافة على كلا الجانبين.

3. مزايا تقنية HDI

الميزة	الوصف
التصغير	يسمح بتقليل كبير في الحجم والوزن الإجمالي للوحة PCB، مما يستوعب الحاجة إلى منتجات استهلاكية أصغر.
تحسين سلامة الإشارة	تقلل مسارات الإشارة الأقصر (بسبب الثقوب الدقيقة) من الحث والسعة وانعكاس الإشارة (الشوائب). يؤدي هذا إلى تحسين الأداء الكهربائي عالي السرعة للوحة وتقليل فقدان الإشارة.
زيادة الكثافة/الوظائف	يمكن وضع المزيد من المكونات (خاصة المكونات ذات عدد الدبابيس الكبير مثل BGAs) على اللوحة، مما يؤدي غالبًا إلى تقليل إجمالي عدد الطبقات مقارنة بالتصميم التقليدي.
تحسين الموثوقية	عادةً ما يتم ملء الثقوب الدقيقة بالنحاس وطلائها، مما يوفر اتصالاً أكثر قوة من الثقوب التقليدية المثقوبة ميكانيكيًا.

4. التطبيقات الشائعة

تعتبر لوحات HDI PCB هي العمود الفقري لمعظم الأجهزة الإلكترونية عالية التقنية المعاصرة، بما في ذلك:

الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية
التكنولوجيا القابلة للارتداء (الساعات الذكية، أجهزة تتبع اللياقة البدنية)
المعدات الطبية (التصوير التشخيصي، أجهزة المراقبة)
إلكترونيات السيارات (وحدات ADAS، أنظمة GPS)
أنظمة الفضاء والدفاع