Placa HDI de última geraçãoé um produto avançado de desenvolvimento de tecnologia de interconexão de alta-densidade e se tornou um componente básico essencial para suporte a sistemas eletrônicos-de ponta sob a melhoria contínua da integração de dispositivos eletrônicos. Seu projeto estrutural e processo de fabricação estão focados na transmissão de sinais de alta-densidade e nos requisitos de instalação miniaturizada, que são diferentes das características técnicas das placas de circuito convencionais, tornando-a insubstituível no campo da eletrônica de precisão.
Características da estrutura microporosa
A principal característica das placas HDI avançadas é sua estrutura microporosa. Este tipo de microporo é formado usando tecnologia de perfuração direta a laser, e a rugosidade da parede do furo é controlada em um nível baixo para garantir a resistência de ligação entre a parede do furo e o revestimento. Ao contrário dos furos passantes formados pela perfuração mecânica tradicional, os microfuros em placas HDI de{2}}ordem alta são, em sua maioria, furos cegos ou estruturas de furos enterrados, que só conseguem interconexão entre camadas específicas do circuito e evitam a ocupação do espaço da placa por furos passantes.
A distribuição dos microporos apresenta uma característica semelhante a um arranjo, com uma pequena distância entre os centros dos poros. Combinado com um design de circuito fino, melhora significativamente a densidade de interconexão por unidade de área. Em estruturas multi-camadas, os microporos são organizados de maneira escalonada ou escalonada para obter interconexão tri-dimensional de diferentes níveis de circuitos, fornecendo uma base estrutural para o layout de componentes de alta-densidade.
Parâmetros de densidade de linha
A densidade da linha é um indicador técnico importante para placas HDI de alto-pedido. A implementação deste parâmetro conta com tecnologia de fotolitografia de alta-precisão e processos de gravação, com pequenos desvios na verticalidade das bordas da linha, garantindo consistência de impedância na transmissão do sinal.
O layout do circuito adota principalmente o design de pares diferenciais, e circuitos de controle de impedância específicos são configurados para atender aos requisitos de transmissão de sinal de alta-velocidade, com desvio de impedância característico controlado dentro de uma pequena faixa. O arranjo alternado de planos de aterramento e camadas de sinal reduz efetivamente a diafonia entre as linhas e atende aos requisitos de compatibilidade eletromagnética para transmissão de sinal de alta-frequência.
Layout de estrutura empilhada
A placa HDI de{0}}ordem alta adota uma estrutura laminada multi-camadas com um grande número de camadas. O layout empilhado segue o princípio da integridade do sinal, e as camadas de energia e terra são distribuídas simetricamente para formar uma rede de distribuição de energia estável. A impedância do plano de potência é controlada em um nível baixo.
O material de isolamento intercalar é feito de resina epóxi modificada ou material de poliimida com baixa constante dielétrica, o que resulta em baixa perda dielétrica em altas frequências e reduz efetivamente a perda de transmissão de sinais de alta-frequência. O processo de laminação adota um método de laminação passo a passo, e o desvio de espessura após a laminação é controlado dentro de uma pequena faixa para garantir a precisão geral da espessura.
Seleção do sistema de materiais
Em termos de substrato, as placas HDI avançadas romperam as limitações do FR-4 tradicional e usam materiais compostos retardadores de chama-livres de halogênio-com alta temperatura de transição vítrea e baixo coeficiente de expansão térmica na direção do eixo Z, atendendo aos requisitos de estabilidade térmica durante a soldagem por refluxo.
O material condutor é feito de folha de cobre eletrolítico de alta-pureza e a superfície é rugosa para formar uma estrutura côncava convexa em microescala, aumentando a resistência de ligação com o substrato. Para cenários de aplicação de alta-frequência, uma folha de cobre recozida de perfil ultra{3}}baixo pode ser selecionada para reduzir perdas por efeito de pele durante a transmissão do sinal.
Processo de tratamento de superfície
O processo de tratamento de superfície precisa equilibrar o desempenho da soldagem e a confiabilidade-de longo prazo. O método principal é o processo de imersão química do ouro, com a espessura da camada de ouro e da camada inferior de níquel controlada dentro de uma faixa apropriada. A pureza da camada de níquel é alta para garantir a resistência à corrosão e a soldabilidade da junta de solda.
A camada da máscara de solda utiliza tinta de resina epóxi fotossensível, com espessura controlada dentro de uma faixa apropriada e alta resolução, que pode cobrir com precisão a área do circuito e expor as almofadas de solda. A camada da máscara de solda precisa passar por testes de ciclos de temperatura sem rachar para garantir seu desempenho protetor em ambientes agressivos.
A placa HDI avançada alcança miniaturização e alto desempenho de sistemas eletrônicos por meio de recursos técnicos como interconexão microporosa, circuitos de alta-densidade e estrutura de-multicamadas. Seu processo de fabricação envolve a integração de tecnologias multidisciplinares como ciência de materiais, usinagem de precisão e análise de testes, com alto índice de qualificação de processos. Tornou-se um componente básico essencial em campos-de ponta, como comunicação 5G, inteligência artificial e eletrônica médica, promovendo o desenvolvimento de dispositivos eletrônicos em direções de alta-densidade, alta-frequência e baixa-potência.