Công nghệ Ultra-HDI không phải là mới

Chúng ta đã dành nhiều thời gian để nói về những quy trình "mới" này. Tuy nhiên, những quy trình này thực sự không hề mới mẻ; chúng đã được sử dụng trong ngành công nghiệp điện tử từ lâu. Điều mới mẻ là công nghệ này đã chuyển từ thị trường bán dẫn và PCB số lượng cao cực kỳ (ví dụ, điện thoại thông minh) sang các nhà sản xuất mạch in truyền thống, giờ đây họ có thể cung cấp công nghệ này cho các ứng dụng với số lượng từ thấp đến trung bình. Đã đến lúc, phải không?

Ngành công nghiệp mạch in truyền thống thường tập trung vào quy trình "khắc ăn mòn trừ" và như chúng ta đều biết, quy trình này thường giới hạn ở khoảng 75 micron (3 mil) cho khoảng cách và đường dẫn, và chúng ta đã trở nên khá thành thạo trong việc thiết kế PCB với những hạn chế này: HDI, vias mù và vias chôn, micro vias (xếp chồng hoặc xen kẽ), thiết kế vias trong pad phủ bên trên, danh sách còn có thể dài hơn nữa. Các nhà sản xuất mạch in đã trở nên khéo léo trong việc sản xuất những công nghệ này và cũng hiểu được những thách thức về độ tin cậy và khả năng sản xuất liên quan đến công nghệ high-density-interconnect.

Tôi muốn nói rằng điều này là "thoải mái," nhưng tôi sợ rằng bạn bè của tôi trong ngành sản xuất PCB sẽ phản đối tuyên bố này. Mặc dù HDI là một công nghệ đã được biết đến, nhưng chắc chắn nó không phải là công nghệ dễ dàng để thiết kế hoặc sản xuất.

Bắt đầu một cái gì đó "mới" là "khó chịu." Đó có thể là sự kết hợp vật liệu mới, bắt đầu mạch linh hoạt đầu tiên của bạn, thiết kế linh hoạt cứng đầu tiên của bạn, hoặc một cái gì đó đơn giản hơn như bắt đầu một sở thích mới.

Điều gì sẽ xảy ra nếu chúng ta loại bỏ nhãn "mới" khỏi công nghệ A-SAP™ (Quy trình Bán Thêm Phần Averatek - dấu vết/khoảng cách 10 micron trở lên) hoặc mSAP (Quy trình Bán Thêm Phần Được Chỉnh Sửa - dấu vết/khoảng cách 30 micron trở lên)? Tôi nghĩ chúng ta có thể. Hãy xem xét ngành công nghiệp PCB đang ở đâu ngày nay:

1. Các công nghệ này đã được các nhà sản xuất bảng mạch in cung cấp trong vài năm qua, cung cấp kinh nghiệm với cả quy trình mạ và hình ảnh liên quan. Kinh nghiệm là một giáo viên tuyệt vời. Để rút ngắn quá trình học, hãy làm việc chặt chẽ với nhà sản xuất của bạn khi bắt đầu một thiết kế mới với các dấu vết ở mức 70 micron hoặc thấp hơn.   

2. Lợi ích của việc sử dụng dấu vết và khoảng cách ultra-HDI dễ hiểu:

• Dấu chân tổng thể của PCB có thể được giảm Lớp định tuyến có thể được giảm
• Yêu cầu đa lớp có thể được giảm hoặc thậm chí loại bỏ
• Tính toàn vẹn tín hiệu
• được hưởng lợi từ quy trình chính xác hơn để tạo ra các đường dẫn Tính tương thích sinh học (chúng ta không còn bị giới hạn bởi các dẫn điện bằng đồng)

3. Có dữ liệu độ tin cậy có sẵn cho các độ bền bóc, kiểm tra D-Coupon, kiểm tra IST, kiểm tra SIR, v.v.

4. IPC đã thành lập một Ủy ban Ultra-HDI vào năm 2020 đang tích cực làm việc về một phụ lục để giải quyết các lĩnh vực có thể yêu cầu các thông số kỹ thuật khác nhau.

5. Quy trình PCB bán phụ gia đã được chứng minh với nhiều loại vật liệu, cả cứng và mạch linh hoạt .

Các DoD Primes lớn và các OEM thương mại lớn đang sử dụng công nghệ này trong thiết kế mạch in của họ và đang thực hiện các bài kiểm tra độ tin cậy của riêng họ.

Bạn cần thông tin gì để thiết kế với khoảng cách và dấu vết cực kỳ cao mật độ một cách tự tin?

Nếu bạn vẫn đang đọc bài đăng blog này, tôi giả định rằng bạn quan tâm đến lợi ích của việc có thể thiết kế bảng mạch in của mình với những tính năng tinh tế này. Để giúp bạn đạt được mục tiêu, tôi muốn nhận phản hồi từ cộng đồng thiết kế PCB:

• Loại thông tin nào sẽ hữu ích nhất để rút ngắn quá trình học hỏi với các tham số thiết kế PCB mới?
• Có bất kỳ thay đổi nào trong công cụ thiết kế Altium của bạn sẽ làm cho quá trình chuyển đổi này dễ dàng hơn không?
• Bạn có cần thêm thông tin về lợi ích của tính toàn vẹn tín hiệu không? Nhớ rằng, những lợi ích này đến từ quá trình bán thêm, không phải từ độ rộng dấu vết. Có thể có lợi ích khi khám phá kích thước tính năng còn lớn hơn nữa.
• Bạn có cần dữ liệu độ tin cậy không? Thông tin về IPC spec?
• Bạn có cần một hướng dẫn hoặc ví dụ về thiết kế tham khảo để bắt đầu không?
• Một danh sách kiểm tra hoặc hướng dẫn thiết kế có hữu ích không? Những yếu tố chính nào nên được bao gồm?

Tôi làm việc với một nhóm các nhà thiết kế PCB có kiến thức sử dụng công nghệ này ngày nay cũng như một nhóm mạnh mẽ các nhà sản xuất bảng mạch in đang xây dựng công nghệ này. Cùng nhau, chúng tôi cam kết cung cấp cho cộng đồng thiết kế PCB các công cụ và nguồn lực để khám phá lợi ích của khoảng cách và đường dẫn siêu mật độ cao. Vui lòng bình luận tại đây hoặc liên hệ trực tiếp. Hãy cho chúng tôi biết chúng tôi có thể giúp bạn như thế nào!

Là một chút nền tảng cho những ai tò mò nhưng không quen với quy trình bán thêm PCB, trong các blog trước đây của chúng tôi, chúng tôi đã trình bày cơ bản về quy trình SAP, xem xét một số câu hỏi hàng đầu liên quan đến cấu trúc bảng mạch in, khám phá một số “quy tắc thiết kế” hoặc “hướng dẫn thiết kế” không thay đổi khi thiết kế với các kích thước đặc điểm siêu mật độ cao này, và khám phá không gian thiết kế xung quanh khả năng sử dụng các độ rộng đường dẫn mạch siêu mật độ cao này trong các khu vực thoát BGA và các đường dẫn rộng hơn trong lĩnh vực định tuyến. Lợi ích là giảm số lớp mạch, và mối quan tâm là duy trì trở kháng 50-ohm. Eric Bogatin gần đây đã xuất bản một bản trắng phân tích chính lợi ích và mối quan tâm này.