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高密度互连接(HDI),堆焊和微化孔PCB技术

时间:2023-06-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:在本书中,我们统称它们为高密度互连接PCB技术。HDI PCB技术使用的镀敷通孔在高度上都不会高于它们所连接的层面间距。HDI PCB技术还有其他几个方面的EMC优势。而HDI PCB设计的基本标准是IPC-2315。随着IC特征尺寸的不断缩小以及PCB上的元件密度的不断增高,HDI PCB技术将会更加广泛地应用于不同的技术领域。因此,在批量生产中,不再需要花费高于THP的价格来购买HDI PCB。

高密度互连接(HDI),堆焊和微化孔PCB技术

所有上面的这些提法,就PCB技术而言是基本相同的概念。在本书中,我们统称它们为高密度互连接(HDI)PCB技术。HDI PCB技术使用的镀敷通孔在高度上都不会高于它们所连接的层面间距。一般的传统PCB技术工艺是把所有的层面层压在一起后,再钻通整个PCB叠层来形成通孔。而HDI技术则不同:它首先按设计要求对每个层面分别使用微化孔技术形成非常小的孔并加以镀敷形成通孔。这些微化孔的典型直径通常仅为0.15mm(6‰in)。由于这些微化孔几乎不占用任何焊料,因此可以使用于焊盘中通孔。HDI PCB技术还有其他几个方面的EMC优势。它们将在本篇的第6章中加以讨论。关于HDI技术的一个综合性讨论和它所带来的优点,在许多文献中均有介绍。有兴趣的读者可以有选择的参阅。而HDI PCB设计的基本标准是IPC-2315。

仅就本章讨论的目的而说,HDI技术的主要EMC优点是有可能使用它形成密度很高的PCB,而它的参考平面几乎不包括任何钻孔。使用HDI PCB技术可以获得从未获得过的非常接近于理想的完整铜质薄板的平面。

由于上述技术有能力形成高性能的无钻孔平面,它已广泛地应用于诸如手机、功能强大的计算和电通信产品。随着IC特征尺寸的不断缩小以及PCB上的元件密度的不断增高,HDI PCB技术将会更加广泛地应用于不同的技术领域。HDI广泛应用于要求具有高可靠性产品中,是因为它们的微化孔要比直接钻通整个PCB的通孔更加可靠和完善。HDI技术可以使所有要求的面积减少40%,以及减少33%的层次和设计上也要简便得多。

当提到HDI PCB技术时,通常的抱怨是PCB的成本会增加。但读者也许还记得,当两面PCB的概念首次提出时也有着类似的反面意见。自THP技术首次引入以来,4层的THP PCB开始变为必需的;然后,4层PCB又逐步变得不足以应付需求。(www.xing528.com)

现在,50%的PCB或全球PCB产品的50%使用6层或更多的层次。它们不仅被广泛应用于个人计算机和手机,而成本却要比使用多年的,较为简单技术的对等产品低得多。因此,当有人对这个新的PCB技术的成本核算提出质疑时,基本上可以不予考虑。新的PCB技术在IC和它们的封装技术发展的强有力驱动下,不断被要求用来创造功能更为强大,成本更为低廉的产品。试图继续使用某种陈旧的PCB技术来简单降低裸板的成本可以导致并削弱产品的竞争力。一个产品的赢利销售价格是不能以它的材料花费(BOM)简单的乘以某个预先设定的数目来决定的。

在2000年5月的一个IPC调查显示,几乎可以使用与传统THP裸板的相同价格来购买HDI PCB板。因此,在批量生产中,不再需要花费高于THP的价格来购买HDI PCB。随着时间的推移,PCB制造厂商付清HDI生产设备贷款以后,即便是更少批量的生产,THP和HDI之间的价格也会持平。

如今使用的HDI PCB技术还可以降低PCB装配成本(这里还未包括由于降低了对罩壳屏蔽和滤波要求而使整个产品成本的下降在内)。在使用间距小于1mm的网格球状阵列(BGA)、芯片缩小、载带自动搭接(TAB)技术或倒装芯片封装技术的场合HDI恐怕是信号完整性、EMC性能以及产品按时投放市场和降低成本的关键所在。

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