هر HDI لایه ای: شبکه حمل و نقل 3D از گوشی های هوشمند سطح بالا

منبع تصویر: اینترنت

مطالب

• نکات کلیدی
• درک هر لایه HDI: یک جهش تکنولوژیکی
• جادوی لیزر حفاری و پوشش در هر لایه HDI
• برنامه های کاربردی در تلفن های هوشمند و دستگاه های پوشیدنی
• هر HDI لایه ای در مقابل HDI سنتی: یک تجزیه و تحلیل مقایسه ای
• ملاحظات و چالش های طراحی
• روند و چشم انداز آینده
• سوالات عمومی

نکات کلیدی
1تکنولوژی هر لایه ای HDI امکان اتصال تمام لایه های لیزر سوراخ شده را فراهم می کند و طراحی PCB را برای کاربردهای چگالی بالا تغییر می دهد.
2این یک تغییر دهنده بازی برای گوشی های هوشمند مانند آیفون و دستگاه های پوشیدنی کوچک است، که اجازه می دهد تا طراحی های فشرده تر و قدرتمندتر باشد.
3با وجود هزینه بالاتر، مزایای صرفه جویی در فضا، یکپارچگی سیگنال و انعطاف پذیری طراحی آن را به یک انتخاب ترجیح داده شده برای الکترونیک های پیشرفته تبدیل می کند.

درک هر لایه HDI: یک جهش تکنولوژیکی

در دنیای الکترونیک که به طور مداوم در حال کوچک شدن است، PCB ها باید قابلیت های بیشتری را در فضاهای کوچکتر قرار دهند.تکنولوژی High-Density Interconnect (HDI) یک گام مهم به جلو بوده است، اما هر لایه HDI آن را به سطح بعدی می برد.
برد های HDI سنتی معمولا از یک ساختار 1 + n + 1 استفاده می کنند. به عنوان مثال، در یک برد 4 لایه با 2 لایه HDI، ارتباطات متقابل تا حدودی محدود می شوند.هر HDI لایه ای اجازه می دهد تا اتصال های لیزری بین تمام لایه های PCB انجام شوداین بدان معنی است که هر لایه می تواند به طور مستقیم با هر لایه دیگر ارتباط برقرار کند، ایجاد یک شبکه حمل و نقل 3D برای سیگنال های الکتریکی.

جادوی لیزر حفاری و پوشش در هر لایه HDI

فرآیند ساخت یک تخته HDI هر لایه بسیار پیچیده است. حفاری لیزر کلید ساخت ویاس های باریک است که امکان اتصال چگالی بالا را فراهم می کند.از لیزر برای ایجاد سوراخ های کوچک در لایه های PCB با دقت بسیار بالا استفاده می شودپس از حفاری، این سوراخ ها با مواد رسانا، معمولا مس، از طریق فرآیندی به نام الکتروپلاستی، پر می شوند.این پر کردن و پوشش نه تنها ایجاد یک اتصال الکتریکی قابل اعتماد اما همچنین کمک به تبعید گرما، که برای الکترونیک با عملکرد بالا بسیار مهم است.
این ترکیب حفاری لیزر و الکتروپلاستی امکان ایجاد تخته هایی با بیش از ۱۰ لایه را فراهم می کند، که به یک طرح سیم کشی بسیار متراکم می رسد.توانایی قرار دادن اجزای نزدیک به هم و مسیر سیگنال ها به طور کارآمدتر یک مزیت قابل توجهی است، به خصوص در دستگاه هایی که فضای زیادی دارند.

برنامه های کاربردی در تلفن های هوشمند و دستگاه های پوشیدنی

1تلفن های هوشمند

در گوشی های هوشمند پرچمدار مانند آیفون، فناوری HDI هر لایه ای نقش حیاتی ایفا می کند.دوربین های پیشرفته، و ماژول های ارتباطی بی سیم مختلف. هر HDI لایه امکان ایجاد یک مادربرد فشرده را فراهم می کند که می تواند تمام این اجزای و انتقال داده های با سرعت بالا را مدیریت کند. به عنوان مثال،ارتباطات داده با سرعت بالا بین پردازنده و ماژول های حافظه نیاز به یک طرح PCB دارد که می تواند تداخل سیگنال و تاخیر را به حداقل برساندهر لایه HDI، با توانایی آن برای ارائه اتصالات مستقیم بین لایه ها، اطمینان حاصل می کند که سیگنال ها می توانند به سرعت و دقیق حرکت کنند، که منجر به تجربه کاربر آسان تر می شود.

2دستگاه های پوشیدنی
دستگاه های پوشیدنی کوچک مانند ساعت های هوشمند و ردیاب های تناسب اندام نیز از هر لایه HDI سود زیادی می برند.و انرژی کارآمد در حالی که هنوز هم بسته بندی در ویژگی هایی مانند یک صفحه نمایشهر HDI لایه ای امکان ادغام همه این اجزای را در یک PCB کوچک، کاهش اندازه کلی دستگاه را فراهم می کند.یک ساعت هوشمند با یک PCB مبتنی بر هر لایه HDI می تواند طراحی فشرده تری داشته باشد، استفاده از آن را راحت تر می کند و در عین حال اطمینان حاصل می کند که تمام سنسورها و توابع ارتباطی به طور یکپارچه کار می کنند.

هر HDI لایه ای در مقابل HDI سنتی: یک تجزیه و تحلیل مقایسه ای

ملاحظات و چالش های طراحی

طراحی با هر لایه HDI نیاز به برنامه ریزی دقیق دارد. ماهیت چگالی بالای تخته ها به این معنی است که طراحان باید توجه زیادی به مسیر سیگنال داشته باشند تا از تداخل جلوگیری کنند.مدیریت حرارتی نیز بسیار مهم است، به عنوان اجزای قدرت بالا در این تخته ها می تواند مقدار قابل توجهی از گرما تولید. علاوه بر این،فرآیند تولید هر HDI لایه پیچیده تر و گران تر از تولید PCB سنتی استنیاز به حفاری لیزری با دقت بالا و تجهیزات پیشرفته الکتروپلاستی باعث افزایش هزینه تولید می شود.

روند و چشم انداز آینده

همانطور که تکنولوژی به پیشرفت ادامه می دهد،ما می توانیم انتظار داریم که استفاده گسترده تر از هر لایه HDI را نه تنها در تلفن های هوشمند و پوشیدنی بلکه در سایر برنامه های فناوری بالا مانند زیرساخت های 5G مشاهده کنیم.، وسایل نقلیه خودران و دستگاه های پزشکی. تقاضا برای الکترونیک کوچکتر، قدرتمندتر و کارآمدتر باعث توسعه بیشتر این فناوری خواهد شد.که منجر به طراحی PCB پیچیده تر در آینده می شود.

سوالات عمومی
چرا هر لایه HDI گران تر از HDI سنتی است؟
هر HDI لایه ای نیاز به تجهیزات حفاری لیزر با دقت بالا و فرآیندهای پیشرفته الکتروپلاستی برای ایجاد ویاس های باریک و اطمینان از ارتباطات قابل اعتماد بین تمام لایه ها دارد.این تکنیک های تخصصی تولید هزینه تولید را افزایش می دهد.

آیا هر لایه ای از HDI را می توان در لوازم الکترونیکی مصرفی ارزان قیمت استفاده کرد؟
در حال حاضر، به دلیل هزینه بالای آن، هر لایه HDI عمدتا در محصولات بالا استفاده می شود. با این حال، به عنوان تکنولوژی بالغ و هزینه های تولید کاهش می یابد،ممکن است در آینده به برخی از دستگاه های الکترونیکی متوسط یا حتی ارزان قیمت وارد شود..

مزایای اصلی هر لایه HDI برای عملکرد گوشی های هوشمند چیست؟
هر HDI لایه ای اجازه می دهد تا طراحی های مدربرد های فشرده تر، که می تواند منجر به گوشی های هوشمند کوچکتر و سبک تر شود. همچنین یکپارچگی سیگنال را بهبود می بخشد، تداخل و تاخیر را کاهش می دهد،در نتیجه سرعت انتقال داده های سریع تر بین اجزای مانند پردازنده و حافظه، در نهایت بهبود عملکرد کلی گوشی هوشمند.

هر لایه HDI یک تکنولوژی انقلابی است که آینده الکترونیک های پیشرفته را شکل می دهد.توانایی آن در ایجاد یک شبکه پیچیده و کارآمد "شبکه حمل و نقل سه بعدی" برای سیگنال های الکتریکی، توسعه سیگنال های کوچکتر را امکان پذیر می کند.، دستگاه های قدرتمندتر و دارای ویژگی های بیشتر، باعث می شود که این یک فناوری ضروری در زمینه الکترونیک مدرن باشد.