HDI PCB: 突破電子產品的極限

你是否記得 IBM 西蒙? 您可以將其視為智能手機之父. 西蒙手機有 38 毫米厚度和近 510 克的重量. 所以不可能放在口袋裡. 另一方面, 看看今天的智能手機. 您可以輕鬆地將它們放入口袋. 智能手機尺寸的減小是由於 HDI PCB. HDI技術的目的是讓設備更小, 更薄, 也更輕.

那麼你想學HDI PCB嗎? 這篇文章讓你清楚什麼是HDI電路板. 所以我們將介紹它的功能, 好處, 和應用, 等等. 讀完這篇文章後, 您將精通 HDI PCB.

什麼是 HDI PCB

HDI PCB 代表高密度互連印刷電路板. 這是電子領域的重大進步之一. 而且, 其先進的多通孔工藝最大限度地減少了層數. 所以它提供了更小但最強大的電路.

HDI PCB的功能

人類發展指數 PCB製造 採用最新的多層技術，允許您高密度地集成多層. 該技術相對於其他傳統 PCB 具有顯著優勢. 以下是這項技術的一些關鍵特性:

• 高密度互連器採用激光鑽孔技術. 所以這項技術排除了傳統機械鑽孔技術中出現的不同缺點. 所以, 它減少了你的困難.
• 與常規 PCB 相比，這些板的單位表面積佈線密度高.
• HDI 板通常帶有一系列孔徑 3.0 至 6.0 一千. 而且, 線寬介於 3.0 和 4.0 一千. 所以通過使用這些功能, 您可以顯著減小焊盤尺寸.
• 這些板的另一個最受歡迎的功能是通孔. 有不同類型的 PCB過孔 比如掩埋, 盲目和 微觀方式. 過孔的尺寸可以小於 0.0006 直徑毫米. 所以這些小尺寸過孔可以幫助您在板上節省更多空間. 因此您可以創建更緊湊的設計.
• 這些板的有效性有助於替代使用高層層壓板. 而且, 這些板子也很貴.
• 輕量、高頻等不同特性. 加, 高電氣速度使其成為各種應用的理想選擇.

不同類型的 HDI PCB 疊層

根據 IPC-2315 標準 IPC, 有 6 堆疊的基本類型. 這些堆疊類型包括 I, 二, 三, 四, V 和 VI. 然而, 後三種類型更貴且使用最少. 所以我們只討論前三種過孔. 而且, 該標準根據通孔類型區分 HDI 疊層. 比如微, 埋葬, 盲孔和鍍孔.

1. HDI 類型 I: 這些類型具有疊片芯結構，至少只有一層微通孔. 這些過孔可以存在於電路的一側或兩側. I 型 HDI 使用盲孔和 PTH 過孔. 然而, 它不使用埋孔.
2. HDI 類型 II: 這種類型包括疊層芯上的不同盲孔和埋孔. 製造商可以錯開不同的微通孔並相對於埋孔堆疊它們.
3. HDI 類型 III: 構造這種類型, 製造商使用微通孔, 疊片芯上的埋孔和盲孔. 而且, 這種類型在電路板的一側或兩側包括至少兩層微通孔. 您可以將微過孔與其他微過孔錯開. 此外, 您可以將它們堆疊在其他埋孔上.

HDI PCB VS 標準 PCB: 主要差異

由於它們使用小盲孔和埋孔, HDI 印刷電路板通過最大限度地減少雜散電容和電感，提供優於標準 PCB 的信號完整性. HDI PCB 中的微孔缺少短線, 因此它們的阻抗與走線的阻抗非常匹配. 相比之下, 標準 PCB 中通孔的雜散電容較高，會產生較大的阻抗不連續性.

HDI板和傳統PCB之間的一些關鍵區別:

特徵	HDI PCB	標準PCB
元件密度	更高	較少的
印刷電路板尺寸	更小更輕	更大更重
過孔類型	瞎的, 埋葬, 和微孔	通孔
層數	降低	更高
兼容性	與高引腳數和低間距封裝兼容	可能面臨低間距封裝的兼容性問題

使用 HDI 板的好處

在您的應用中使用 HDI 電路板有很多優勢. 由於這些好處, 大多數製造商更喜歡 HDI 而不是其他類型的電路板. 了解在您的應用中使用 HDI PCB 的好處:

1. 減少傳熱

傳統 PCB 因缺乏傳熱而燃燒. 所以這項技術比傳統電路有優勢，可以減少熱傳遞. 為什麼? 這是因為熱量在離開 HDI PCB 之前必須傳播一小段距離.

這種電路的設計使其能夠經受高熱膨脹. 所以它增加了電路板的壽命.

2. 管理導熱性

不同類型過孔的可用性確保組件之間的電流傳輸. 因此，您可以用導電或非導電材料填充這些通孔. 您可以通過同時使用盲孔和焊盤內組件來進一步增強功能.

此外, HDI板結構緊湊. 所以它減少了不同組件之間的傳輸距離. 它還進一步減少了傳輸時間和交叉延遲. 所以結果, 你的電路會有很強的信號.

3. 最低限度的電力使用

與傳統 PCB 相比，HDI PCB 消耗的電池電量更少. 這是因為先進的製造技術. 這種技術結合了電氣元件，從而最大限度地減少了能量損失.

HDI 電路使用通孔而不是通孔，這也降低了功耗. 這種效果可以延長電池的使用壽命.

4. 更小的外形

是節省空間的理想選擇. 您可以輕鬆地減少 HDI 上的總層數 PCB設計. 例如, 您可以通過在焊盤解決方案中使用 4 層通孔來替換 8 層通孔. 因此, 你會有一個小的PCB. 一些過孔對人們來說是不可見的，也會提高性能.

5. 組件的結合

您不僅可以最大限度地減少空間，還可以合併您的電路板. 這意味著您可以在 HDI 板上放置任意數量的細節. 此外, 您可以填充電路板的兩側以包含組件. 所以這取決於設計和應用程序的需要.

6. 不同的設計

通過使用高密度互連技術, 您可以創建不同的電路板設計. 因此，您可以根據需要在所有應用中使用這些電路板. 比如你可以有剛性, 靈活和兩者的結合.

HDI PCB的應用

到目前為止，您已經了解了很多有關這項驚人技術的知識. 然而, 你可能會想，你可以在哪裡應用這些令人難以置信的電路板. 所以事實上有無數的應用程序可以使用這個板. 所以, 您可以使用該電路從簡單到超級複雜的應用. 以下是 HDI PCB 的一些重要應用:

1. 消費類電子產品

該術語是指您在日常生活中發現的所有基本設備. 比如筆記本電腦, 智能手機, 和相機. 而且, 它還包括大多數家用電器和娛樂系統.

所有這些小工具都需要重量更輕的電路板. 而且, 這些電器也需要靈活性. 因此, HDI 電路符合這些小工具的品質.

2. 醫療器材

有許多電子產品對我們的健康起著關鍵作用. 因此，醫療行業希望確保符合其標準的高質量電路. 所以所有的醫療設備都應該是有效的，對患者的安全起主要作用.

因此，您可以在多種設備中找到 HDI 印刷電路板. 如顯示器和掃描儀. 它還包括心臟起搏器, 科學儀器和控制系統.

3. 工業應用

您可以在大功率工業應用中找到該電路. 由於其有效性和穩健性. 而且, 它消耗更少的能量並確保最大的輸出.

即使這些電路板也能夠在惡劣的環境中運行. 所以大多數電路板都使用厚銅，有助於加快電池充電. 而且, 它還有助於高電流應用.

所以你可以在各種應用中找到這個電路. 如電鑽和不同的測量設備. 除此之外, 它們存在於發電機和太陽能電池板等電力設備中.

4. 汽車行業

大多數汽車依靠不同的電子零件才能正常工作. 所以你可以在這些應用中使用這項技術. 您可以結合傳感器應用使用 RF 和 HDI PCB 的高頻信號. 這在汽車中很常見.

雷達技術等不同技術正在汽車行業掃清障礙. 所有這些技術都依賴於 HDI 電路.

除此之外, 一些常見的應用程序，例如引擎管理系統，使用了這種技術. 它還包括導航設備, 視頻, 和音頻設備.

5. 航空航天應用

精度和耐用性使 HDI 成為航空航天應用的理想選擇. 而且, HDI 電路可以抵抗振動影響. 飛機和噴氣式飛機需要能夠承受惡劣環境的電路.

所以HDI電路板確保航空航天應用的安全. 這些應用程序包括壓力傳感器等監控設備. 加, 加速度計.

優化 HDI PCB 設計的建議

1. 設計 HDI 板時, 仔細考慮您使用的過孔類型. 微方式, 盲孔, 和埋孔可以減少層數和成本. 但通孔, 狗骨頭, 和焊盤中的通孔使製造更加複雜. 選擇最適合您的設計需求和預算的方案.
2. 還要對組件進行選擇性. HDI 需要更少的元件且間距更小. 雖然性能最重要, 檢查包裝, 可用性, 以及交貨時間. 在遊戲後期更換零件會減慢速度並增加成本.
3. 精心放置組件，以盡量減少不均勻的應力和 EMI. 太多的過孔聚集在一起會使電路板變形並破壞良率. 密集的間距可能會導致寄生電容和電感產生串擾或信號噪聲. 儘早進行建模以發現這些問題.
4. 花時間優化路線. HDI 走線可以更窄, 但要確保寬度適合信號性能. 保持長度短, 阻抗一致, 並提供地平面. 隔離數字, 模擬, 和防止干擾的電源.
5. 最後, 平衡材料堆疊和層與承受能力. 更多層數或特殊材料會增加層壓和鑽孔費用. 權衡您的預算限制帶來的好處.

了解有關 HDI PCB 設計的更多詳細信息, 查看我們的其他博客: https://www.mokotechnology.com/hdi-pcb-design-guidelines/

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