برد مدار چاپی با اتصال متراکم (HDI)

1. تعریف و مفهوم اصلی

برد مدار چاپی با اتصال متراکم (HDI)یک کلاس پیشرفته از بردهای مدار چاپی است که با تراکم سیم‌کشی به طور قابل توجهی بالاتر در واحد سطح نسبت به بردهای مدار چاپی معمولی مشخص می‌شود.انگیزه اصلی فناوری HDI، تلاش بی‌وقفه در الکترونیک مدرن برای کوچک‌سازی و افزایش عملکرد است. با استفاده از فرآیندهای ساخت بسیار پیشرفته، بردهای HDI قطعات و مسیرهای مسیریابی بیشتری را در فضای فیزیکی کوچکتر جای می‌دهند و دستگاه‌ها را سبک‌تر، کوچک‌تر و فشرده‌تر می‌کنند.

2. ویژگی‌های ساختاری کلیدی

آنچه یک برد HDI را تعریف می‌کند، استفاده از ساختارهای تخصصی است که این تراکم بالا را امکان‌پذیر می‌کند:

• میکروویاها:اینها مهم‌ترین ویژگی تعیین‌کننده یک برد HDI هستند. یک میکروویا یک سوراخ رسانای کوچک با قطر معمولاً ≤ 150 میکرومتر(≤ 0.006 اینچ) است. آنها معمولاً با استفاده از حفاری لیزری (نه حفاری مکانیکی) ایجاد می‌شوند و برای اتصال لایه‌ها حیاتی هستند.

  • ویاهای کور: یک لایه بیرونی را به یک یا چند لایه داخلی متصل می‌کنند، اما از تمام مسیر برد عبور نمی‌کنند.

  • ویاهای مدفون: دو یا چند لایه داخلی را به هم متصل می‌کنند و کاملاً از بیرون مهر و موم شده‌اند.

  • ویا در پد (VIP): تکنیکی که در آن میکروویا مستقیماً در داخل پد لحیم‌کاری یک قطعه قرار می‌گیرد و امکان قرارگیری متراکم‌تر قطعات با گام ریز (مانند آرایه‌های شبکه توپ یا BGAs) را فراهم می‌کند. سپس ویا پر شده و روی آن آبکاری می‌شود.

• خطوط و فضاهای ظریف‌تر: مسیرهای مسی (خطوط) و شکاف‌ها (فضاها) بین آنها بسیار باریک‌تر هستند، اغلب ≤ 100 میکرومتر(0.10 میلی‌متر) عرض دارند و امکان مسیریابی تعداد بسیار بیشتری از مسیرها را در هر لایه فراهم می‌کنند.

• لایه‌های ساخته شده (لمیناسیون متوالی):بردهای HDI اغلب از یک فرآیند لمیناسیون متوالی استفاده می‌کنند که در آن لایه‌ها در مراحل مختلف اضافه و پردازش می‌شوند، با ویاها در هر مرحله حفاری و پر می‌شوند. این ساختار «ساخته شده» منجر به انواع (1+N+1) یا (2+N+2) می‌شود، که در آن 'N' لایه‌های اصلی است و اعداد نشان‌دهنده لایه‌های ساخت با تراکم بالا در هر دو طرف هستند.

3. مزایای فناوری HDI

4. کاربردهای رایج

بردهای HDI ستون فقرات اکثر دستگاه‌های الکترونیکی پیشرفته امروزی هستند، از جمله:

• گوشی‌های هوشمند و تبلت‌ها

• فناوری پوشیدنی (ساعت‌های هوشمند، ردیاب‌های تناسب اندام)

• تجهیزات پزشکی (تصویربرداری تشخیصی، دستگاه‌های نظارتی)

• الکترونیک خودرو (ماژول‌های ADAS، سیستم‌های GPS)

• سیستم‌های هوافضا و دفاعی