高密度PCB板是由绝缘材料辅以导体布线形成的结构元件。 通过导线连接可以形成电信号和功能。 因此,高密度PCB是提供元器件连接的平台,用于承载被连接部件的基础。
1、高密度PCB板开发流程
因为印制电路板不是一般的终端产品,所以在名称上的定义略有混淆,例如:个人电脑主板,称为主机板而不是直接称为电路板,虽然电路板中有 主机板又不一样,所以业界评价两者相关时却不能说一样。 又如:由于电路板上装有集成电路零件,所以新闻媒体称之为IC板,但本质上并不等同于印刷电路板。 随着电子产品向多功能化、复杂化方向发展,集成电路元器件的接触距离缩短,信号传输速度相对提高,随之而来的是连线数量的增加和局部配线长度的缩短 点。 这些都需要应用高密度线路配置和微孔技术来实现。 单双面板基本很难实现布线和键合,所以circuit board会走向Multilayer。 此外,由于信号线的不断增加,更多的电源层和接地层成为设计的必要手段,这使得多层印制电路板更加普遍。
2、高密度PCB板的优点
对于高速信号的电气要求,电路板必须提供具有交流特性的阻抗控制、高频传输能力和减少不必要的辐射(EMI)。 对于带状线和微带线结构,多级设计成为必要。 为了减少信号传输中的质量问题,采用了低介电系数和低衰减率的绝缘材料。 为了配合电子元器件的小型化、阵列化,电路板的密度不断提高以满足需求。 BGA(Ball Grid Array)、CSP(chip Scale Package)、DCA(Direct Chip Attachment)等多组元器件组装,更将印制电路板推向前所未有的高密度境界。 其中孔径小于150um的孔在业界称为Microvia,利用这种微孔几何技术制作电路可以提高组装效率、空间利用率等,同时用于电子产品的小型化 产品也有它的必要性。 对于这种结构的电路板产品,业界有多种不同的名称来称呼这种电路板。 例如,欧美公司习惯称这类产品为SBU(Sequence Build Up Process),一般译为“顺序加层法”,因为他们制作的程序是按顺序构建的。 至于日本厂商,因为这些产品的孔结构比之前的要小很多,所以这些产品的生产工艺被称为MVP(Micro Via Process),一般译为“微孔工艺”。 有人因为传统的Multilayer board被称为MLB(Multilayer board),所以这种电路板被称为BUM(Build Up Multilayer Board),一般译为“分层多层板”。
3、高密度PCB名称
为了避免混淆,美国IPC电路板协会提议将此类产品称为High Density Intrerconnection Technology(HDI)的通用名称,直译为High Density connection Technology。 但是,这并不能体现出板材的特性,所以大多数电路板厂商都将此类产品称为HDI板或中文全称为“高密度互连技术”。 但也有人因为说话不流畅的问题,将这类产品称为“高密度线路板”或HDI板。
4、高密度PCB板的设计挑战
随着信息产品的体积要求越来越高,尤其是移动设备产品向着不断小型化的方向发展,比如目前火热的Ultra Book产品,甚至是新型的可穿戴智能设备,都必须采用HDI高密度互连技术来制作 载板,进一步减小了终端设计的尺寸。 高密度互连(HDI)是指高密度互连技术,它是印刷电路板(PCB)使用的技术之一。 HDI主要是采用微埋盲孔技术来制作,特点是可以让印刷电路板在电子电路中的配线密度更高,而且功率密度更高,也让HDI制作出来的印刷电路板无法用一般的方式钻成孔 、HDI必须采用机械钻孔工艺,机械钻孔的方法比较多,其中“激光成孔”主要是HDI高密度互连技术的搭配成孔方案。 HDI印刷电路板广泛应用于手机、超薄笔记本电脑、平板电脑、数码相机、汽车电子、数码相机……等电子产品中,HDI技术已被用于减少主板设计,减少的好处是 可观的是,不仅终端产品设计可以为电池留出更多的空间,或者更多的附加功能元件,产品的成本也可以因为HDI的导入而相对降低。 HDI早期是在中高价位的手机上使用,现在几乎普及到所有使用HDI技术的移动设备的早期,主要是功能机和智能手机。 此类产品占HDI高密度电路板用量的一半以上,而Any-layer HDI(Any layer高密度连接板)是高阶HDI的制造工艺。 与一般HDI线路板最大的区别在于,大部分HDI是通过机钻在PCB上进行钻孔工艺,对于板材之间的层,Any-layer HDI采用“激光”钻孔将每一层打通 的互连设计。 例如Any-Layer HDI的生产方式,一般可以将PCB的体积减少40%左右。 目前,Any-Layer HDI已经在苹果iPhone 4中得到应用。
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