Como portador principal de dispositivos electrónicos, la innovación tecnológica de las placas de circuito impreso es crucial. Entre ellas, las placas de interconexión de alta-densidad han atraído mucha atención por sus excelentes capacidades de cableado e integración, mientras que las placas HDI de tercer-orden son un producto avanzado de la tecnología HDI. Con su estructura única y rendimiento superior, se han convertido en componentes clave de muchos dispositivos electrónicos-de alta gama, impulsando el desarrollo del campo de la fabricación electrónica a un nivel superior.
1. Definición y análisis estructural de la placa HDI de tercer-orden
Una placa HDI de tercer-orden, también conocida como placa de circuito impreso de interconexión de tercer-orden de alta-densidad, está representada por el número de capas de sus capas. Las placas HDI comunes solo pueden tener capas de apilamiento de primer-orden o de segundo-orden, mientras que las placas HDI de tercer-orden se han sometido a diseños de apilamiento de múltiples-capas más complejos basados en esta base. Construye estructuras de interconexión de hasta tercer-orden agregando gradualmente capas de aislamiento y láminas de cobre en el sustrato central mediante un proceso de capas y utilizando técnicas como perforación láser y relleno de orificios de galvanoplastia.
Estructuralmente, cada etapa de la placa HDI de tercer-orden contiene orificios ciegos o enterrados, que se utilizan para lograr conexiones eléctricas entre diferentes capas. Los agujeros ciegos sólo se extienden a capas específicas dentro de la placa de circuito y no penetran toda la placa; Los agujeros enterrados quedan completamente ocultos dentro del tablero, conectando diferentes capas de la capa interior. Este diseño único de estructura de orificios aumenta en gran medida la densidad del cableado, lo que permite que la placa HDI de tercer-orden funcione dentro de un rango limitado.
Llevar más circuitos y componentes electrónicos al espacio para cumplir con los requisitos del diseño de circuitos complejos.
2, ventajas técnicas de la placa HDI de tercer orden
(1) Capacidad de cableado de densidad ultra alta
En comparación con las placas HDI de primer-orden y de segundo-orden, la densidad de cableado de las placas HDI de tercer-orden ha logrado un salto cualitativo. Tomando como ejemplo las placas base de los teléfonos inteligentes, con el enriquecimiento continuo de las funciones de los teléfonos móviles, como la integración de módulos de múltiples cámaras, módulos de comunicación 5G y procesadores de alto-rendimiento, los requisitos de espacio de cableado para las placas de circuitos son cada vez más altos. La placa HDI de tercer-orden, con su estructura en capas de tercer-orden y su fino diseño de orificio ciego y orificio enterrado, puede comprimir el diseño del circuito que originalmente requería un área más grande en un área más pequeña, brindando la posibilidad de un diseño liviano de teléfonos móviles. Al mismo tiempo, en dispositivos como placas base de servidores y tarjetas gráficas-de alta gama que requieren una transmisión de señal e integración de componentes extremadamente altas, las placas HDI de tercer orden pueden manejar fácilmente requisitos de cableado complejos, lo que garantiza conexiones eficientes y estables entre varios componentes.
(2) Rendimiento superior de transmisión de señal
En la era de la transmisión de datos de alta-velocidad, la integridad de la señal es crucial. La placa HDI de tercer-orden reduce eficazmente la longitud y la interferencia de las rutas de transmisión de señales al optimizar el diseño del circuito y las conexiones entre capas. Su estructura de apilamiento multi-capa permite que las señales cambien de manera flexible entre diferentes capas, evitando la atenuación de la señal y los problemas de diafonía causados por el cableado de larga-distancia. En los dispositivos de comunicación 5G, la placa HDI de tercer orden puede admitir la transmisión de señales de alta-velocidad en la banda de frecuencia de ondas milimétricas, lo que garantiza una transmisión de datos estable y rápida entre las estaciones base y los dispositivos terminales. Además, para escenarios de aplicaciones como chips de inteligencia artificial y dispositivos de almacenamiento de alta-velocidad que requieren una calidad de señal estricta, la placa HDI de tercer orden también puede garantizar el funcionamiento eficiente del equipo con un excelente rendimiento de transmisión de señal.
(3) Buena disipación de calor y confiabilidad
En el proceso de diseño y fabricación de placas HDI de tercer orden, se considerarán plenamente los problemas de disipación de calor y confiabilidad. Al disponer adecuadamente la lámina de cobre y los orificios pasantes, se pueden formar canales de disipación de calor eficaces para disipar rápidamente el calor generado por los componentes electrónicos. Por ejemplo, en los dispositivos informáticos de alto-rendimiento, los componentes centrales, como los procesadores, generan una gran cantidad de calor durante el funcionamiento. El diseño de disipación de calor de una placa HDI de tercer-orden garantiza que estos componentes funcionen dentro del rango de temperatura adecuado, evitando la degradación del rendimiento o fallas del dispositivo causadas por el sobrecalentamiento. Mientras tanto, su estructura multi-capa y su avanzado proceso de fabricación mejoran la resistencia mecánica y la estabilidad de la placa de circuito, lo que le permite mantener un buen rendimiento en entornos de uso complejos y extender la vida útil de los dispositivos electrónicos.
3, dificultades de fabricación de la placa HDI de tercer orden
El alto rendimiento de las placas HDI de tercer-orden se debe a sus complejos procesos de fabricación, que también plantean muchos desafíos. En primer lugar está la tecnología de perforación. La placa HDI de tercer-orden requiere el procesamiento de una gran cantidad de orificios ciegos y enterrados con aberturas pequeñas, generalmente inferiores a 0,75 mm, lo que impone exigencias extremadamente altas en cuanto a precisión y estabilidad del equipo de perforación láser. Incluso los errores más pequeños pueden provocar el desplazamiento del orificio o una mala calidad de la pared del orificio, lo que afecta la confiabilidad de las conexiones eléctricas entre capas.
El siguiente es el proceso de laminación, en el que se presionan con precisión varias capas de material aislante y lámina de cobre para garantizar un posicionamiento preciso entre las capas y sin defectos como burbujas o delaminación. Debido a la gran cantidad de capas en el tablero HDI de tercer orden, es más difícil controlar la temperatura, la presión y el tiempo durante el proceso de prensado. La configuración incorrecta de cualquier parámetro puede causar problemas de calidad. Además, el proceso de llenado de galvanoplastia también requiere un control preciso para garantizar que la capa de cobre dentro de los orificios ciegos y enterrados sea uniforme y completa, a fin de lograr un buen rendimiento eléctrico.
4, áreas de aplicación de la placa HDI de tercer orden
(1) Electrónica de consumo de alta gama
En productos electrónicos de consumo de alta-gama, como teléfonos inteligentes y tabletas, las placas HDI de tercer-orden ocupan una posición importante. Para satisfacer la demanda de los consumidores de dispositivos livianos, portátiles y potentes, estos productos deben integrar funciones más avanzadas en un espacio limitado. El cableado de alta-densidad y las ventajas de miniaturización de la placa HDI de 3 niveles permiten que los teléfonos inteligentes estén equipados con cámaras de píxeles más altos, baterías de mayor capacidad y procesadores más potentes, manteniendo al mismo tiempo un diseño liviano y mejorando la experiencia del usuario.
(2) Centro de comunicaciones y datos
El rápido desarrollo de las comunicaciones 5G y la continua expansión de los centros de datos han planteado requisitos más altos para el rendimiento de los PCB. La placa HDI de tercer orden, con su rendimiento superior de transmisión de señal y capacidad de cableado de alta-densidad, se usa ampliamente en módulos de RF, unidades de procesamiento de banda base de estaciones base 5G, así como conmutadores, placas base de servidores y otros equipos en centros de datos. Puede admitir transmisión de datos de alta-velocidad y alta-capacidad, lo que garantiza un funcionamiento estable de las redes de comunicación y capacidades de procesamiento eficientes de los centros de datos.
(3) Médico y aeroespacial
En el campo de los dispositivos médicos electrónicos, como los equipos-de imágenes médicas de alta gama y los dispositivos médicos implantables, existe una gran demanda de confiabilidad y estabilidad de las placas de circuito. La alta integración y el buen rendimiento de disipación de calor de la placa HDI de tercer orden pueden satisfacer la demanda de miniaturización y precisión en equipos médicos, al tiempo que garantizan la seguridad y confiabilidad del equipo durante el uso a largo plazo-. En el campo aeroespacial, las placas HDI de tercer-orden también desempeñan un papel importante, ya que pueden funcionar de manera estable en entornos extremos y proporcionar soporte de circuito confiable para sistemas de control electrónico, equipos de navegación y otros componentes de aeronaves.