Na arquitetura central dos dispositivos eletrônicos, as placas de circuito impresso são como redes neurais complexas, transportando a transmissão do sinal e o fornecimento de energia entre os componentes eletrônicos. Com o rápido desenvolvimento da tecnologia eletrônica em direção à miniaturização e alto desempenho, surgiu um tipo mais avançado de placas de circuito impresso - placa HDI. Existem diferenças significativas entrePlacas de IDHe placas de circuito impresso comuns em muitos aspectos, que afetam profundamente o desempenho e a direção do desenvolvimento de dispositivos eletrônicos.
Definição e diferenças estruturais
Uma placa de circuito impresso comum é uma placa de circuito impresso que forma conexões ponto{0}}a-ponto e componentes impressos em um substrato isolante de acordo com um projeto predeterminado. Sua estrutura é relativamente simples, geralmente feita de laminados-revestidos de cobre por meio de perfuração, gravação em circuito, galvanoplastia e outros processos. O layout do circuito e as configurações de via são relativamente convencionais, adequados para dispositivos eletrônicos com baixos requisitos de espaço e desempenho.
E a placa HDI enfatiza a interconexão de alta-densidade. Utiliza tecnologia microporosa e métodos avançados, como perfuração a laser, para obter mais conexões elétricas em um espaço menor. As placas HDI geralmente possuem substratos e circuitos mais finos, com relativamente mais camadas, que podem integrar mais funções em espaços limitados e melhorar muito a integração de dispositivos eletrônicos.
Comparação de processos de produção
Processo de perfuração
A perfuração comum de PCB geralmente usa o método de perfuração mecânica, em que a broca gira na placa-revestida de cobre para perfurar o diâmetro necessário do furo. Embora esse método tenha um custo menor, a abertura é relativamente grande, geralmente acima de 0,3 mm, e para perfuração de alta-precisão de placas multi-camadas, é provável que ocorram desvios.
As placas HDI usam amplamente a tecnologia de perfuração a laser, que utiliza feixes de laser de alta{0}}densidade de energia para derreter ou vaporizar instantaneamente a placa e formar microporos, com tamanhos de poros tão pequenos quanto 0,1 mm ou até menores. A perfuração a laser tem precisão extremamente alta e pode obter tipos de furos especiais, como furos cegos (conectando apenas as camadas externa e interna) e furos enterrados (conectando as camadas interna e interna), melhorando muito a flexibilidade e densidade das conexões do circuito.
Processo de gravação de linha
Placas de circuito impresso comuns têm controle limitado sobre a largura e o espaçamento da linha ao gravar circuitos, com uma largura/espaçamento de linha típico de cerca de 0,2 mm/0,2 mm. Durante o processo de gravação, é fácil encontrar problemas como arestas e linhas irregulares do circuito, que podem afetar a qualidade da transmissão do sinal.
A produção de placas HDI requer precisão extremamente alta na gravação de circuitos, e linhas avançadas de produção de placas HDI podem alcançar linhas com largura/espaçamento de linha tão baixos quanto 0,05 mm/0,05 mm ou circuitos ainda mais finos. Ao usar equipamentos de exposição e processos de gravação mais precisos, garantimos que as bordas do circuito estejam organizadas e que a largura da linha seja uniforme, atendendo aos rigorosos requisitos de qualidade do circuito em transmissão de sinal de alta-velocidade e{4}}alta frequência.
Processo de laminação
O processo de laminação de placas de circuito impresso comuns envolve principalmente a união de várias camadas de laminados-revestidos de cobre por prensagem a quente, com o foco em garantir a firmeza básica da conexão entre cada camada. Durante o processo de laminação, a exigência de precisão de alinhamento entre camadas é relativamente baixa.
Devido às suas múltiplas camadas e estrutura complexa, as placas HDI requerem processos de laminação extremamente rigorosos. Não precisamos apenas garantir um ajuste perfeito entre cada camada, mas também garantir um alinhamento intercamadas de alta-precisão para obter uma conexão precisa entre microfuros e circuitos. Durante o processo de laminação, é necessário controlar com precisão parâmetros como temperatura, pressão e tempo para evitar defeitos como deslocamento intercamadas e bolhas, garantindo o desempenho geral das placas HDI.
Diferenças nas características de desempenho
Desempenho elétrico
Placas de circuito impresso comuns têm certas limitações na velocidade e frequência de transmissão do sinal. À medida que a frequência do sinal aumenta, problemas como atenuação do sinal e diafonia tornam-se gradualmente proeminentes. Isso ocorre porque seu circuito relativamente espesso e com furos maiores gerarão maior resistência, indutância e capacitância, afetando a integridade do sinal.
As placas HDI, com seu circuito intrincado e design de microfuros, reduzem bastante a resistência, indutância e capacitância do circuito, reduzindo efetivamente perdas e interferências durante a transmissão do sinal. Ele tem excelente desempenho em transmissão de sinal de alta-velocidade e{2}}alta frequência e pode atender aos requisitos extremamente elevados de qualidade de transmissão de sinal em cenários de aplicação, como comunicação 5G e armazenamento de dados em alta-velocidade.
propriedades mecânicas
A resistência mecânica das placas de circuito impresso comuns depende principalmente do material e da espessura do substrato, e existem certos gargalos na miniaturização e no desbaste. Devido à sua estrutura relativamente simples, está sujeito a problemas como deformação da placa e rachaduras na solda quando submetido a tensões complexas.
As placas HDI usam substratos mais finos, mais leves e mais resistentes, ao mesmo tempo que otimizam o design estrutural de múltiplas-camadas para melhorar a estabilidade mecânica geral. Embora seja leve, ele pode suportar um certo grau de estresse mecânico, como vibração e impacto, tornando-o adequado para campos como dispositivos eletrônicos móveis que possuem requisitos rígidos de volume e peso do dispositivo.
Diferentes campos de aplicação
Devido ao seu baixo custo e processo de fabricação relativamente simples, as placas de circuito impresso comuns são amplamente utilizadas em dispositivos eletrônicos que não exigem alto desempenho e espaço, como eletrodomésticos comuns (como televisores e máquinas de lavar), produtos eletrônicos de consumo de baixo custo (como rádios comuns e controles remotos simples) e peças de circuitos não essenciais em alguns equipamentos de controle industrial.
As placas HDI são usadas principalmente na área de dispositivos eletrônicos-de última geração devido ao excelente desempenho e aos recursos de integração de alta-densidade. Por exemplo, em smartphones, um grande número de funções precisa ser integrado em um espaço pequeno, e as placas HDI podem atender às suas necessidades de transmissão de sinal em alta-velocidade, miniaturização e espessura; Na área de computadores, as placas HDI são amplamente utilizadas para componentes como placas-mãe de servidores e placas gráficas-de última geração que exigem alto desempenho para garantir processamento e transmissão de dados em-alta velocidade; Além disso, as placas HDI desempenham um papel crucial em campos de alta-precisão, como equipamentos aeroespaciais e médicos, fornecendo suporte para a operação estável de sistemas eletrônicos complexos.