數(shù)字字逐個(gè)小時(shí)變大,而與之相關(guān)的硬件變得越來(lái)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(shí)尚而性感。您可以在您的筆記本電腦上工作,并在登機(jī)時(shí)保持業(yè)務(wù)正常運(yùn)行。您還可以在智能手機(jī)上觀看自己喜歡的動(dòng)作片,其中一些功能比筆記本電腦強(qiáng)大。或者你可以插上你的無(wú)線耳機(jī)進(jìn)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(gè)時(shí)代,所有電子設(shè)備都是為便攜性而設(shè)計(jì)的。電子設(shè)備的設(shè)計(jì)是為了方便人們。所有這一切都是可能的,因?yàn)殡娮釉O(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(kāi)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(shì)。這導(dǎo)致了HDI設(shè)計(jì)的誕生。
什么是高密度互連(HDI)?
高密度互連(HDI)只是一個(gè)PCB,具有更多的互連,占用的空間最小。這導(dǎo)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(huì)受到影響。
更準(zhǔn)確地說(shuō),平均每平方英寸120到160引腳的PCB被認(rèn)為是HDI PCB。 HDI設(shè)計(jì)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(guò)實(shí)現(xiàn)微通孔,掩埋通孔和盲孔來(lái)制造更密集的電路。在HDI設(shè)計(jì)中減少了對(duì)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(jì) - 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(hào)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(hào)路徑長(zhǎng)度。
高可靠性 - 疊層過(guò)孔的實(shí)現(xiàn)使這些電路板成為防止極端環(huán)境條件的超級(jí)屏障
成本有效 - 標(biāo)準(zhǔn)8層通孔板(標(biāo)準(zhǔn)PCB)的功能可以簡(jiǎn)化為4層HDI板而不會(huì)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(duì)沒(méi)有其他解決方案,否則不要使用三個(gè)以上的連續(xù)圖層。建議您對(duì)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(diǎn)
比傳統(tǒng)PCB更高的電路密度
更高的連接墊密度
更細(xì)的痕跡和間隙
更小的過(guò)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(hào)路徑較短,顯著提高了信號(hào)完整性
引線電感和走線電感最小化
最小化噪音和干擾導(dǎo)致優(yōu)化EMC
HDI PCB優(yōu)勢(shì)
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(dǎo)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(qiáng)設(shè)備的電子性能 - 由于走線較短,電感會(huì)降低。因此,電氣性能將得到提升。
通過(guò)減少PCB層數(shù)和尺寸來(lái)降低成本
差異HDI和標(biāo)準(zhǔn)PCB之間
HDI固有地提供比非HDI更好的信號(hào)完整性性能,因?yàn)楫?dāng)使用小通孔時(shí),所有雜散電容和電感都會(huì)減少。由于沒(méi)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(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)PCB
HDI PCB | 標(biāo)準(zhǔn)(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(shí)現(xiàn) | 盲孔和埋藏的通孔 |
激光直接鉆孔 | 機(jī)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(wèn)題 |
HDI構(gòu)建(疊加)
1 + N + 1 - PCBs包含1個(gè)高密度互連的構(gòu)建層
i + N + i(i≥2) - PCB包含2個(gè)或更多個(gè)高密度互連層的堆積。不同層上的微孔可以交錯(cuò)或堆疊
i + bN + i(i≥2) - 包括埋入式過(guò)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(dǎo)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(duì)醫(yī)療行業(yè)產(chǎn)生影響。醫(yī)療設(shè)備通常是HDI,因?yàn)樗鼈兛梢赃m用于植入物,實(shí)驗(yàn)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(cè)設(shè)施。
通過(guò)小型化的相機(jī)尺寸,可以觀察患者的內(nèi)部部位并確定正確的診斷。相機(jī)越來(lái)越小,但圖像質(zhì)量不會(huì)受到影響。 HDI PCB技術(shù)使這一進(jìn)步成為可能。
需要從開(kāi)放端插入的相機(jī)(有些人認(rèn)為它令人沮喪)已經(jīng)縮小了尺寸,圖像清晰度更高。我想,進(jìn)行結(jié)腸鏡檢查不會(huì)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(yuǎn)離!
汽車HDI PCB:
電動(dòng)車。圖片來(lái)源:ev商店
汽車制造商對(duì)小尺寸PCB非常感興趣,因?yàn)樗鼈兛梢詾槠嚬?jié)省更多空間。隨著特斯拉等品牌推出未來(lái)主義汽車,電子設(shè)備的整合提供了更好的駕駛體驗(yàn),成為汽車制造商的首要關(guān)注點(diǎn)。
所有智能手機(jī)都是采用ELIC(每層互連)結(jié)構(gòu)的HDI PCB。 HDI PCB負(fù)責(zé)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(jī))的推出,HDI正成為消費(fèi)市場(chǎng)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(lái)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(dǎo)彈和防御系統(tǒng)。 HDI PCB非常適合極端環(huán)境和危險(xiǎn)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(gè)電子設(shè)備中。對(duì)印刷電路板(PCB)的需求看起來(lái)很有希望,因?yàn)樗鼜V泛用于前面提到的各種行業(yè)。近年來(lái)HDI PCB因其多功能性而獲得了動(dòng)力。 10層HDI是HDI PCB市場(chǎng)的主要驅(qū)動(dòng)力。通過(guò)HDI設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)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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