คุณยังจำ IBM Simon ได้ไหม? มันคือ “บิดา” ของสมาร์ตโฟน มันออกสู่ตลาดราวปี 1995 และเป็นผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สร้างสรรค์ที่สุดในเวลานั้น อย่างไรก็ตาม มันไม่ได้มีหน้าตาเหมือนสมาร์ตโฟนในปัจจุบัน และมีน้ำหนัก 510 กรัม พร้อมความหนา 38 มม. คุณเชื่อไหม? เป็นไปไม่ได้เลยที่คุณจะใส่มันไว้ในกระเป๋าได้
ด้วยการพัฒนาของฟังก์ชันและทัศนคติด้านความงามของผู้คนที่มีต่อโทรศัพท์มือถือ สมาร์ตโฟนได้ผ่านการเปลี่ยนแปลงหลายประการในด้านขนาดและรูปลักษณ์ รูปที่ 1 แสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงของความหนาของสมาร์ตโฟนในช่วงหลายปีที่ผ่านมา
นอกจากสมาร์ตโฟนแล้ว ผู้ผลิตแท็บเล็ตและเดสก์ท็อปต่างก็มุ่งมั่นที่จะทำให้มีขนาดเล็กลง การลดขนาดเหล่านี้ล้วนขึ้นอยู่กับการออกแบบและการใช้แผงวงจรพิมพ์เชื่อมต่อความหนาแน่นสูง (HDI PCBs)หากคุณคิดว่าแผงวงจรพิมพ์ HDI เป็นเพียงแค่เฮอร์บาไลฟ์สำหรับอุปกรณ์อัจฉริยะเท่านั้น คุณคิดผิดอย่างแน่นอน ฟังก์ชันของเทคโนโลยี HDI มีเป้าหมายเพื่อทำให้อุปกรณ์อัจฉริยะมีน้ำหนักเบาลง ขนาดเล็กลง บางลง และมีความน่าเชื่อถือมากยิ่งขึ้น
HDI PCB หมายถึงแผงวงจรพิมพ์ที่มีความหนาแน่นสูง ลายวงจรละเอียด เส้นผ่านศูนย์กลางรูเจาะขนาดเล็ก และมีความบางเป็นพิเศษ แผงวงจรประเภทนี้ได้รับการพัฒนาอย่างรวดเร็วตั้งแต่เริ่มปรากฏขึ้น อันเนื่องมาจากข้อได้เปรียบที่โดดเด่นดังต่อไปนี้:
1. เทคโนโลยี HDI สามารถช่วยลดต้นทุนของแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ได้;2. เทคโนโลยี HDI ช่วยเพิ่มความหนาแน่นของเส้น线路3. เทคโนโลยี HDI เหมาะสำหรับการใช้งานด้านการบรรจุภัณฑ์ขั้นสูง4. เทคโนโลยี HDI มีประสิทธิภาพทางไฟฟ้าและความถูกต้องของสัญญาณที่ดีกว่า;5. เทคโนโลยี HDI มีความน่าเชื่อถือที่ดีกว่า;6. เทคโนโลยี HDI มีประสิทธิภาพในการระบายความร้อนได้ดีกว่า;7. เทคโนโลยี HDI สามารถช่วยปรับปรุง RFI (การรบกวนทางคลื่นความถี่วิทยุ) / EMI (การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า) / ESD (การคายประจุไฟฟ้าสถิต) ได้;8. เทคโนโลยี HDI ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการออกแบบ;
วัสดุ
มีการนำข้อกำหนดใหม่บางประการมาใช้กับ HDIวัสดุแผงวงจรพิมพ์รวมถึงความคงตัวของขนาดที่ดียิ่งขึ้น การเคลื่อนที่ป้องกันไฟฟ้าสถิต และไม่ยึดติด วัสดุทั่วไปของแผ่นวงจรพิมพ์ HDI คือ RCC (ทองแดงเคลือบเรซิน) โดย RCC มีอยู่สามประเภท ได้แก่ ฟิล์มโพลีอิไมด์เมทัลไลซ์ ฟิล์มโพลีอิไมด์บริสุทธิ์ และฟิล์มโพลีอิไมด์แบบหล่อ
ข้อดีของ RCC ได้แก่: ความหนาน้อย น้ำหนักเบา ความยืดหยุ่นยอดเยี่ยมและความสามารถในการทนไฟ ความเข้ากันได้กับอิมพีแดนซ์ลักษณะเฉพาะ และความเสถียรของขนาดที่ยอดเยี่ยม ในกระบวนการผลิตแผ่นวงจรพิมพ์หลายชั้นแบบ HDI โดยที่ RCC ทำหน้าที่แทนแผ่นยึดแบบดั้งเดิมและแผ่นฟอยล์ทองแดงในฐานะตัวกลางฉนวนและชั้นนำไฟฟ้า RCC สามารถถูกอัดร่วมกับชิปได้ด้วยเทคโนโลยีการอัดแบบดั้งเดิม จากนั้นจึงใช้วิธีการเจาะแบบไม่ใช้กล เช่น เลเซอร์ เพื่อให้สามารถสร้างการเชื่อมต่อไมโครเวียได้
การเกิดขึ้นและการพัฒนาของ RCC ได้ผลักดันให้ผลิตภัณฑ์ PCB เปลี่ยนจาก SMT (เทคโนโลยีการติดตั้งแบบผิวหน้า) ไปสู่ CSP (แพ็กเกจระดับชิป) จากการเจาะด้วยกลไกไปสู่การเจาะด้วยเลเซอร์ และส่งเสริมการพัฒนาและความก้าวหน้าของไมโครเวียใน PCB ทั้งหมดนี้ทำให้ RCC กลายเป็นวัสดุนำสำหรับแผงวงจรพิมพ์ HDI
ในกระบวนการผลิตแผ่นวงจรพิมพ์ (PCB) ในทางปฏิบัติ สำหรับการเลือกใช้ RCC โดยทั่วไปจะมี FR-4 มาตรฐาน Tg 140°C, FR-4 Tg สูง 170°C และการอัดซ้อนแบบผสมระหว่าง FR-4 กับ Rogers ซึ่งเป็นแบบที่ใช้งานกันมากในปัจจุบัน ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยี HDI วัสดุแผ่นวงจรพิมพ์ HDI จำเป็นต้องตอบสนองความต้องการที่มากขึ้น ดังนั้นแนวโน้มหลักของวัสดุแผ่นวงจรพิมพ์ HDI ควรจะเป็นดังนี้:
1. การพัฒนาและการประยุกต์ใช้วัสดุเฟล็กซ์ที่ไม่ใช้กาว
2. ความหนาของชั้นไดอิเล็กทริกมีขนาดเล็กและมีค่าความคลาดเคลื่อนน้อย
3. การพัฒนา LPIC;
4. ค่าคงที่ไดอิเล็กทริกที่มีขนาดเล็กลงเรื่อย ๆ;
5. การสูญเสียไดอิเล็กทริกที่น้อยลงเรื่อย ๆ;
6. ความเสถียรในการบัดกรีสูง
7. ความเข้ากันได้อย่างเคร่งครัดกับ CTE (สัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน);
เทคโนโลยี
ความยากลำบากของการผลิตแผงวงจรพิมพ์แบบ HDI อยู่ที่การผลิตไมโครเวีย การทำโลหะเคลือบภายในเวีย และลายวงจรขนาดละเอียด
1.การผลิตไมโครเวีย
การผลิตไมโครเวียเป็นปัญหาหลักมาโดยตลอดในการผลิตแผงวงจรพิมพ์ HDI มีวิธีการเจาะรูหลักอยู่สองวิธี:
1). สำหรับการเจาะแบบปกติการเจาะแบบกล механิกมักเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดเสมอเนื่องจากมีประสิทธิภาพสูงและต้นทุนต่ำ พร้อมกับการพัฒนาความสามารถในการแปรรูปเชิงกล การประยุกต์ใช้งานในไมโครเวียก็ได้เริ่มมีการใช้งานเช่นกัน
2). มีอยู่สองประเภทของการเจาะด้วยเลเซอร์: การทำลายด้วยความร้อนจากแสง (photothermal ablation) และการทำลายด้วยปฏิกิริยาเคมีจากแสง (photochemistry ablation) แบบแรกหมายถึงกระบวนการที่วัสดุที่ถูกใช้งานถูกให้ความร้อนจนหลอมละลายหลังจากดูดซับเลเซอร์พลังงานสูง และระเหยออกไปพร้อมกับการเกิดรูโหว่ ส่วนแบบหลังหมายถึงผลที่เกิดจากโฟตอนพลังงานสูงในช่วงรังสีอัลตราไวโอเลต (UV) และมีความยาวคลื่นเลเซอร์มากกว่า 400 นาโนเมตร
มีระบบเลเซอร์สามประเภทที่ใช้กับแผ่นวงจรแบบยืดหยุ่นและแบบแข็ง ได้แก่ เลเซอร์ Excimer การเจาะด้วยเลเซอร์ยูวี และ CO2เลเซอร์ เทคโนโลยีเลเซอร์ไม่เพียงถูกนำมาใช้ในการเจาะเท่านั้น แต่ยังใช้ในการตัดและการขึ้นรูปด้วย ผู้ผลิตบางรายแม้กระทั่งผลิต HDI ด้วยเลเซอร์ แม้อุปกรณ์เจาะด้วยเลเซอร์จะมีราคาแพง แต่ก็มีความแม่นยำสูง กระบวนการมีความเสถียร และเทคโนโลยีมีความสมบูรณ์ ข้อดีของเทคโนโลยีเลเซอร์ทำให้มันกลายเป็นวิธีที่ใช้กันมากที่สุดในการผลิตบลายด์/เบอรีด์เวีย ปัจจุบัน ในบรรดาไมโครเวียของ HDI นั้น 99% ได้มาจากการเจาะด้วยเลเซอร์
2.ผ่านการทำให้เป็นโลหะ
ความยากลำบากที่ใหญ่ที่สุดของการทำเมทัลไลเซชันในรูทะลุ คือการทำให้การชุบโลหะมีความสม่ำเสมอทำได้ยาก สำหรับเทคโนโลยีการชุบรูเจาะลึกของไมโครเวีย นอกจากการใช้สารละลายชุบที่มีพลังการกระจายตัวสูงแล้ว สารละลายชุบสำหรับเวียบนอุปกรณ์ชุบควรได้รับการปรับปรุงให้ทันเวลา ซึ่งสามารถทำได้โดยการกวนเชิงกลอย่างรุนแรงหรือการสั่นสะเทือน การกวนด้วยคลื่นอัลตราโซนิก การพ่นในแนวนอน นอกจากนี้ ความชื้นของผนังเวียต้องถูกเพิ่มขึ้นก่อนการชุบ
นอกจากการพัฒนาฝีมือแล้ว วิธีการเมทัลไลเซชันของรูผ่านสำหรับ HDI ก็มีการพัฒนาเช่นกัน โดยมีเทคโนโลยีหลักได้แก่ เทคโนโลยีการชุบเคมีแบบเติมแต่ง เทคโนโลยีการชุบโดยตรง เป็นต้น
3.ริ้วรอยเล็กๆ
การสร้างลายเส้นละเอียดประกอบด้วยการถ่ายโอนภาพแบบดั้งเดิมและการถ่ายภาพด้วยเลเซอร์โดยตรง กระบวนการถ่ายโอนภาพแบบดั้งเดิมมีขั้นตอนเหมือนกับการกัดเคมีทั่วไปในการสร้างลายเส้น
สำหรับการถ่ายภาพด้วยเลเซอร์โดยตรง ไม่จำเป็นต้องใช้ฟิล์มถ่ายภาพ เนื่องจากภาพจะถูกสร้างขึ้นโดยตรงบนแผ่นรับแสงด้วยเลเซอร์ ใช้แสงยูวีในการทำงาน ทำให้สารละลายป้องกันการกัดกร่อนแบบเหลวสามารถตอบสนองความต้องการด้านความละเอียดสูงและการใช้งานที่ง่าย ไม่จำเป็นต้องใช้ฟิล์มถ่ายภาพ จึงหลีกเลี่ยงผลกระทบที่ไม่ดีจากข้อบกพร่องของฟิล์มได้ และยังสามารถเชื่อมต่อกับระบบ CAD/CAM ได้โดยตรง ทำให้ระยะเวลาการผลิตสั้นลง เหมาะสำหรับการผลิตในปริมาณจำกัดและหลากหลายชนิด
PCBCart มีความสามารถในการผลิตแผงวงจรพิมพ์ HDI ด้วยไมโครเวีย การเคลือบโลหะภายในรูเวีย และลายวงจรความละเอียดสูงต้องการทราบว่าการผลิตแผ่นวงจรพิมพ์ HDI ของคุณมีค่าใช้จ่ายเท่าไรหรือไม่? โปรดส่งคำขอใบเสนอราคาได้ฟรีบนหน้านี้พร้อมคำอธิบายรายละเอียดเกี่ยวกับความต้องการ PCB ของคุณ เราจะเสนอราคาสำหรับ HDI PCB ของคุณอย่างรวดเร็ว
