數(shù)字字逐個小時變大,而與之相關(guān)的硬件變得越來越小。與流行的看法相反,越小越好!
你的電腦不再丑陋和沉重。它們時尚而性感。您可以在您的筆記本電腦上工作,并在登機時保持業(yè)務(wù)正常運行。您還可以在智能手機上觀看自己喜歡的動作片,其中一些功能比筆記本電腦強大。或者你可以插上你的無線耳機進入凹槽。人類喜歡電子產(chǎn)品,它已經(jīng)成為我們生活的一部分。在這個時代,所有電子設(shè)備都是為便攜性而設(shè)計的。電子設(shè)備的設(shè)計是為了方便人們。所有這一切都是可能的,因為電子設(shè)備內(nèi)部元件和PCB的小型化。
PCB行業(yè)在所有電子設(shè)備的開發(fā)中發(fā)揮著重要作用。讓它成為某人胸部的起搏器或程序員工作站中的主板,PCB使得創(chuàng)建關(guān)鍵電子設(shè)備成為可能。
一切如何變得如此之小?這怎么可能?
隨著元件尺寸縮小,印刷電路板制造商適應(yīng)了不斷變化的趨勢。這導致了HDI設(shè)計的誕生。
什么是高密度互連(HDI)?
高密度互連(HDI)只是一個PCB,具有更多的互連,占用的空間最小。這導致電路板的小型化。元件放置得更近,電路板空間顯著減小,但功能不會受到影響。
更準確地說,平均每平方英寸120到160引腳的PCB被認為是HDI PCB。 HDI設(shè)計融合了密集的元件布局和多功能布線。 HDI推廣了microvias技術(shù)。通過實現(xiàn)微通孔,掩埋通孔和盲孔來制造更密集的電路。在HDI設(shè)計中減少了對銅的鉆取。
為什么要選擇HDI
驚人的多功能性 - HDI板是重量,空間,可靠性和性能是主要考慮因素的理想選擇
緊湊型設(shè)計 - 盲孔,埋孔和微孔的組合降低了電路板的性能空間要求
更好的信號傳輸 - HDI采用了焊盤內(nèi)和盲孔技術(shù)。這有助于使元件彼此靠近,從而縮短信號路徑長度。
高可靠性 - 疊層過孔的實現(xiàn)使這些電路板成為防止極端環(huán)境條件的超級屏障
成本有效 - 標準8層通孔板(標準PCB)的功能可以簡化為4層HDI板而不會影響質(zhì)量
HDI PCB Designer提示
一旦確定需要HDI,就需要查看堆疊。除非絕對沒有其他解決方案,否則不要使用三個以上的連續(xù)圖層。建議您對復(fù)雜的IC(如BGA和QFN)使用良好的扇出策略 - 如果您正確規(guī)劃出扇出策略,這將有助于減少順序疊片的數(shù)量。
HDI PCB的優(yōu)點
比傳統(tǒng)PCB更高的電路密度
更高的連接墊密度
更細的痕跡和間隙
更小的過孔和捕獲墊
盲孔/埋孔和小于4到6mil的微孔
更小的縱橫比(1:1)
精確激光鉆孔微孔
由于信號路徑較短,顯著提高了信號完整性
引線電感和走線電感最小化
最小化噪音和干擾導致優(yōu)化EMC
HDI PCB優(yōu)勢
HDI減小尺寸和產(chǎn)品重量
微通孔連接HDI PCB層內(nèi)的嵌入式電容器和電阻器。這減小了導電材料的距離和質(zhì)量。這可以在緊湊和復(fù)雜的設(shè)備中提高電氣性能。
增強設(shè)備的電子性能 - 由于走線較短,電感會降低。因此,電氣性能將得到提升。
通過減少PCB層數(shù)和尺寸來降低成本
差異HDI和標準PCB之間
HDI固有地提供比非HDI更好的信號完整性性能,因為當使用小通孔時,所有雜散電容和電感都會減少。由于沒有短截線,微通孔的阻抗接近走線阻抗。正常通孔的雜散電容要高得多,這導致阻抗的不連續(xù)性大于微通道。下面列出了HDI和傳統(tǒng)PCB之間顯著差異的S0me:
HDI與標準PCB
HDI PCB | 標準(通孔)PCB |
---|---|
每平方英寸組件密度更高 | 與HDI相比較小 |
具有更多功能的更小,更輕的電路板 | 更大更重的板 |
盲,埋,微孔的實現(xiàn) | 盲孔和埋藏的通孔 |
激光直接鉆孔 | 機械鉆孔 |
較低的圖層數(shù) | 更高的層數(shù) |
縱橫比較低 | 縱橫比越高 |
兼容高引腳數(shù)和低間距封裝 | 可能面臨低間距封裝的兼容性問題 |
HDI構(gòu)建(疊加)
1 + N + 1 - PCBs包含1個高密度互連的構(gòu)建層
i + N + i(i≥2) - PCB包含2個或更多個高密度互連層的堆積。不同層上的微孔可以交錯或堆疊
i + bN + i(i≥2) - 包括埋入式過孔
任何層HDI - PCB的所有層都是高密度的互連層。這允許PCB的任何層上的導體與銅填充的堆疊微孔結(jié)構(gòu)自由互連
HDI PCB的應(yīng)用
醫(yī)療保健(醫(yī)療):
HDI PCB正在對醫(yī)療行業(yè)產(chǎn)生影響。醫(yī)療設(shè)備通常是HDI,因為它們可以適用于植入物,實驗室和成像設(shè)備等小型設(shè)備。醫(yī)療設(shè)備在疾病診斷中起著至關(guān)重要的作用,并且也提供生命支持。例如:起搏器,診斷和監(jiān)測設(shè)施。
通過小型化的相機尺寸,可以觀察患者的內(nèi)部部位并確定正確的診斷。相機越來越小,但圖像質(zhì)量不會受到影響。 HDI PCB技術(shù)使這一進步成為可能。
需要從開放端插入的相機(有些人認為它令人沮喪)已經(jīng)縮小了尺寸,圖像清晰度更高。我想,進行結(jié)腸鏡檢查不會再受到太大傷害了。感謝上帝,PCB的尺寸正在縮小,否則結(jié)腸鏡檢查可以讓患者遠離!
汽車HDI PCB:
電動車。圖片來源:ev商店
汽車制造商對小尺寸PCB非常感興趣,因為它們可以為汽車節(jié)省更多空間。隨著特斯拉等品牌推出未來主義汽車,電子設(shè)備的整合提供了更好的駕駛體驗,成為汽車制造商的首要關(guān)注點。
所有智能手機都是采用ELIC(每層互連)結(jié)構(gòu)的HDI PCB。 HDI PCB負責創(chuàng)建更小的便攜式電子設(shè)備。
可穿戴技術(shù):
Apple看。 Image Credit:Apple.com
隨著Apple手表和其他可穿戴設(shè)備(如VR耳機)的推出,HDI正成為消費市場的主要利益相關(guān)者。由于其卓越的功能,可穿戴技術(shù)在年輕人群中越來越受歡迎。
軍事和航空航天:
HDI被納入軍事通信設(shè)備和其他戰(zhàn)略設(shè)備,如導彈和防御系統(tǒng)。 HDI PCB非常適合極端環(huán)境和危險條件,是航空航天和軍事應(yīng)用的理想選擇。
PCB已經(jīng)徹底改變了電子行業(yè),并用于您所知道的每個電子設(shè)備中。對印刷電路板(PCB)的需求看起來很有希望,因為它廣泛用于前面提到的各種行業(yè)。近年來HDI PCB因其多功能性而獲得了動力。 10層HDI是HDI PCB市場的主要驅(qū)動力。通過HDI設(shè)計,設(shè)計人員可以創(chuàng)建更小的產(chǎn)品,并使電子設(shè)備適合任何需要的地方。
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