Kemampuan manufaktur PCB tingkat lanjut, yang mengkhususkan diri dalam material presisi tinggi, tingkat kesulitan tinggi, dan material khusus, melayani industri seperti penelitian ilmiah, RF, militer, medis, robotika, dan AI.
PCB HDI
Apa itu HDI PCB?
▶ HDI PCB (High Density Interconnect PCB) merujuk pada papan sirkuit tercetak dengan kepadatan interkoneksi tinggi. Fitur intinya adalah mewujudkan interkoneksi antara lapisan tembaga yang berbeda melalui vias buta mikro yang dibor laser dan vias terpendam. Dibandingkan dengan PCB tradisional, ia dapat mengintegrasikan lebih banyak sirkuit dan komponen dalam area yang lebih kecil, dan sering digunakan dalam produk elektronik kelas atas yang berukuran kecil seperti ponsel pintar dan perangkat wearable.
▶ PCB HDI diklasifikasikan menjadi tipe orde rendah (misalnya, orde 1, orde 2) dan tipe orde tinggi (orde 3 dan di atasnya) berdasarkan jumlah lapisan penyusunnya. Produk orde tinggi biasanya mengadopsi teknologi interkoneksi any-layer. Dengan memperpendek jalur sinyal melalui microvia, teknologi ini mengoptimalkan integritas sinyal dan beradaptasi dengan skenario transmisi data frekuensi tinggi dan kecepatan tinggi.
Pertimbangan Desain untuk PCB HDI
Pertimbangan Desain | Spesifikasi & Penjelasan |
Kontrol Lebar dan Jarak Garis | Untuk proses standar, lebar dan jarak garis minimum yang disarankan tidak kurang dari 4 mil (sekitar 0,1 mm). Meskipun proses kelas atas dapat mendukung 3 mil atau bahkan 2,5 mil, margin lebih dari 20% harus dicadangkan untuk mencegah putusnya kawat, korsleting, dan masalah lain selama proses etsa. |
Melalui Desain Struktur | Prioritaskan pengendalian laser blind vias hingga orde 1–2 dengan ukuran via tidak kurang dari 0,15 mm; saat menggunakan via-in-pad untuk paket BGA, desain penyumbatan lubang yang tepat diperlukan; gunakan blind via bertingkat sebanyak mungkin dan kurangi blind via bertumpuk untuk menurunkan risiko penyimpangan penyelarasan. |
Optimalisasi Perencanaan Susunan Lapisan | Pisahkan fungsi setiap lapisan berdasarkan jenis sinyal terlebih dahulu. Misalnya, terapkan tata letak bergantian antara lapisan sinyal, lapisan ground, dan lapisan daya (contohnya, lapisan ke-1: lapisan sinyal, lapisan ke-2: lapisan ground, lapisan ke-3: lapisan daya) untuk meningkatkan kompatibilitas elektromagnetik (EMC) dan stabilitas sinyal. |
Desain Bantalan dan Termal | Diameter bantalan disarankan lebih besar dari 0,3 mm, dengan jarak yang wajar dari vias; pilih material penghantar panas seperti substrat keramik, tambahkan blok tembaga atau vias termal di bawah komponen penghasil panas, dan tingkatkan lapisan penguat foil tembaga untuk memperluas area pembuangan panas. |
Pertimbangan Kemudahan Manufaktur | Patuhi standar desain seperti IPC-2226 dan sisihkan toleransi manufaktur 10%–20% untuk parameter. Misalnya, offset antara pusat pad dan pusat via tidak boleh melebihi 0,075 mm untuk menghindari pengerjaan ulang yang disebabkan oleh parameter yang terlalu dekat dengan batas proses. |
Pertimbangan Produksi untuk PCB HDI
Pertimbangan Produksi | Spesifikasi & Penjelasan |
Kontrol Kompatibilitas Material | Saat memilih substrat, prepreg, dan material lainnya, cocokkan koefisien ekspansi termal (CTE) untuk menghindari lengkungan dan delaminasi setelah laminasi; verifikasi kompatibilitas material melalui uji pendahuluan jika perlu, dan pilih tinta solder mask dengan daya rekat yang kuat dan ketahanan suhu yang baik. |
Kontrol Presisi Laminasi | Terapkan sistem penyelarasan presisi tinggi untuk mengontrol kesalahan pergeseran antar lapisan selama laminasi papan multilapis; prioritaskan penumpukan lapisan rata simetris dan pertahankan parameter laminasi yang stabil dalam kisaran yang sesuai untuk mencegah cacat seperti gelembung dan pengisian resin yang tidak mencukupi. |
Kualitas Pemrosesan Microvia | Gunakan mesin bor laser untuk memastikan presisi bukaan mikrovias 0,1mm–0,15mm, dan segera bersihkan kotoran sisa pada dinding lubang setelah pengeboran; selama pelapisan tembaga tanpa listrik dan pelapisan tembaga elektrolitik selanjutnya, pastikan pelapisan yang seragam pada dinding lubang untuk menghindari rongga dan retakan. |
Kebersihan dan Pengendalian Lingkungan | Jaga tingkat kebersihan yang tinggi di lingkungan produksi; bersihkan kontaminan secara menyeluruh setelah proses seperti etsa dan pembersihan untuk mencegah pengelupasan lapisan dan kegagalan sirkuit pada microvia dan sirkuit halus akibat polusi. |
Proses Inspeksi yang Ditingkatkan | Gunakan peralatan AOI (Automated Optical Inspection) untuk mendeteksi cacat permukaan sirkuit; gunakan sinar-X untuk memeriksa keselarasan vias buta/vias tersembunyi dan kualitas sambungan solder BGA; verifikasi kinerja listrik melalui uji probe terbang dan ICT (In-Circuit Test) untuk memastikan penyimpangan impedansi berada dalam kisaran yang wajar. |
Kalibrasi Peralatan dan Proses | Lakukan kalibrasi peralatan secara berkala, seperti mesin bor CNC dan mesin laminasi, serta pantau parameter kunci secara real-time, seperti suhu laminasi dan arus elektroplating; tetapkan prosedur operasi standar untuk proses seperti etsa dan pengembangan untuk mengurangi fluktuasi proses. |
Perbedaan Antara PCB Standar dan PCB HDI
▶Pengantar PCB Umum
*PCB (Printed Circuit Board), juga dikenal sebagai papan pengkabelan tercetak dalam bahasa Cina, adalah komponen elektronik yang penting. PCB berfungsi sebagai penyangga komponen elektronik dan pembawa koneksi listriknya. Karena dibuat dengan teknologi pencetakan elektronik, maka disebut papan sirkuit "tercetak".
Fungsi utamanya adalah, setelah perangkat elektronik menggunakan papan sirkuit tercetak, karena konsistensi papan sirkuit tercetak yang serupa, kesalahan dalam pemasangan kabel manual dapat dihindari. Selain itu, alat ini juga dapat melakukan penyisipan atau pemasangan permukaan komponen elektronik secara otomatis, penyolderan otomatis, dan deteksi otomatis, sehingga memastikan kualitas perangkat elektronik, meningkatkan produktivitas kerja, mengurangi biaya, dan mempermudah perawatan.
*Papan HDI adalah papan sirkuit interkoneksi kepadatan tinggi. Papan dengan pelapisan elektro lubang buta dan laminasi sekunder semuanya adalah papan HDI, yang diklasifikasikan menjadi orde pertama, orde kedua, orde ketiga, orde keempat, orde kelima, dan seterusnya. Misalnya, papan utama iPhone 6 adalah HDI orde kelima.
| KEMAMPUAN HDI | |||||
| PCB HDI | Rentang Langkah PCB HDI | 1-3 Langkah HDI | 1-6Langkah-langkah HDI | ||
| Rentang lubang laser | 4-6 juta | 3-6 juta | |||
| Rasio Aspek Laser Blind Via | Langkah 1 | 0,5∶1 ～ 0,8∶1 | ≤0,9∶1 | ||
| 2 Langkah atau lebih | 0,5∶1 ～ 0,8∶1 | 0,5∶1 ～ 0,8∶1 | |||
| Ketebalan Dielektrik dari Laser Blind Via | 2,5～4 JUTA | 2,5～5 JUTA | |||
| Cincin Annular Bantalan Bawah (mil) | D+8MIL (Diameter Via Laser D) | D+6MIL (Diameter Via Laser D) | |||
| Laser Blind Via Pad Annular Ring | Langkah 1 | 4 juta | 4 juta | ||
| 2 Langkah atau lebih | 5 juta | 4 juta | |||
| Tonjolan/Cekungan Pengisian Via Mikro (Maks.) | Tonjolan maksimum 50μm, cekungan maksimum 127μm | ||||
| Ukuran Panel Maksimum | Ketebalan＜0,6MM | Ukuran panel ≤ 415*520MM (ukuran pengiriman: 375*480MM) | |||
| Ketebalan ≥ 0,6 mm | Ukuran panel ≤ 470*620MM (ukuran pengiriman: 430*580MM) | ||||
Pertanyaan yang Sering Diajukan (FAQ)
Q1: Berapa ukuran via yang umum digunakan pada PCB HDI?
A: PCB HDI biasanya menggunakan microvia dengan diameter berkisar antara 50-150μm (2-6 mil), jauh lebih kecil daripada via PCB tradisional yang berdiameter 250-300μm.
Q2: Seberapa jauh lebih kecil ukuran PCB HDI dibandingkan dengan PCB tradisional?
A: Teknologi HDI dapat mengurangi ukuran papan sirkuit hingga 30-70% sambil mempertahankan atau meningkatkan fungsionalitas, tergantung pada aplikasi dan kompleksitas desainnya.
Q3: Industri mana yang paling diuntungkan dari teknologi HDI?
A: Industri elektronik konsumen, otomotif, perangkat medis, kedirgantaraan, dan telekomunikasi paling banyak mendapatkan manfaat dari miniaturisasi dan keunggulan kinerja teknologi HDI.
Q4: Apakah PCB HDI lebih mahal daripada PCB tradisional?
A: Meskipun PCB HDI memiliki biaya per inci persegi yang lebih tinggi, biaya sistem secara keseluruhan sering kali menurun karena ukuran wadah yang lebih kecil, kompleksitas perakitan yang berkurang, dan kinerja yang lebih baik.
Q5: Perangkat lunak desain apa yang direkomendasikan untuk desain PCB HDI?
A: Perangkat lunak profesional seperti Altium Designer, Cadence Allegro, dan Mentor Graphics menyediakan fitur khusus HDI termasuk aturan desain microvia dan manajemen susunan lapisan tingkat lanjut.
Q6: Berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk fabrikasi PCB HDI?
A: Pembuatan PCB HDI biasanya membutuhkan waktu 2-4 minggu tergantung pada kompleksitas, jumlah lapisan, dan kemampuan produsen, lebih lama daripada PCB tradisional karena proses pembuatan yang berurutan.
Q7: Lapisan permukaan apa yang terbaik untuk aplikasi HDI?
A: ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold) lebih disukai untuk aplikasi HDI karena kemampuan penyolderannya yang sangat baik, kemampuan pengikatan kawat, dan kompatibilitas pitch halus.
Kirim pertanyaan
deskripsi2