Circuit imprimé à haute densité d'interconnexion (HDI)

1. Définition et concept de base

Circuit imprimé à haute densité d'interconnexion (HDI) est une classe avancée de circuits imprimés caractérisée par une densité de câblage significativement plus élevée par unité de surface par rapport aux circuits imprimés conventionnels.La motivation principale de la technologie HDI est la recherche incessante, dans l'électronique moderne, de la miniaturisation et de l'amélioration des performances. En utilisant des processus de fabrication très sophistiqués, les cartes HDI intègrent davantage de composants et de pistes de routage dans un espace physique plus petit, ce qui rend les appareils plus légers, plus petits et plus compacts.

2. Principales caractéristiques structurelles

Ce qui définit un circuit imprimé HDI, c'est l'utilisation de structures spécialisées qui permettent cette haute densité :

• Micro-trous :Ce sont la caractéristique la plus déterminante d'un circuit imprimé HDI. Un micro-trou est un minuscule trou conducteur d'un diamètre typiquement $le 150 mu m$ ($le 0.006$ pouces). Ils sont généralement créés par perçage laser (et non par perçage mécanique) et sont essentiels pour connecter les couches.

  • Trous borgnes : Connectent une couche extérieure à une ou plusieurs couches internes, mais ne traversent pas toute la carte.

  • Trous enterrés : Connectent deux ou plusieurs couches internes et sont complètement scellés de l'extérieur.

  • Trou dans la pastille (VIP) : Une technique où le micro-trou est placé directement à l'intérieur de la pastille de soudure d'un composant, permettant un placement plus dense de composants à pas fin (comme les réseaux de billes ou BGAs). Le trou est ensuite rempli et plaqué.

• Lignes et espaces plus fins : Les pistes de cuivre (lignes) et les espaces entre elles sont beaucoup plus étroits, souvent $le 100 mu m$ (0,10 mm) de large, ce qui permet d'acheminer un nombre beaucoup plus important de pistes sur chaque couche.

• Couches empilées (stratification séquentielle) :Les cartes HDI utilisent souvent un processus de stratification séquentielle où les couches sont ajoutées et traitées par étapes, avec des trous percés et remplis à chaque étape. Cette structure « empilée » donne des types comme (1+N+1) ou (2+N+2), où 'N' est le nombre de couches centrales et les chiffres indiquent les couches empilées à haute densité de chaque côté.

3. Avantages de la technologie HDI

4. Applications courantes

Les circuits imprimés HDI sont l'épine dorsale de la plupart des appareils électroniques de haute technologie contemporains, notamment :

• Smartphones et tablettes

• Technologie portable (montres intelligentes, trackers de fitness)

• Équipement médical (imagerie diagnostique, appareils de surveillance)

• Électronique automobile (modules ADAS, systèmes GPS)

• Systèmes aérospatiaux et de défense