EN
Dnes už menší neznamená nutně slabší na trhu elektroniky. Výrobci, ať už nositelných zařízení a chytrých telefonů, nebo lékařských přístrojů a průmyslových řídicích systémů, musí dodávat kompaktní výrobky s vyšší rychlostí, větší stabilitou a širším funkcemi než kdy dříve. Tento požadavek postavil výrobu HDI desek plošných spojů (HDI PCB) do čela pokročilého návrhu a výroby obvodů. Ve své podstatě jsou HDI desky plošných spojů klíčovým přínosem pro výkon miniaturizovaných elektronických zařízení, protože umožňují vyšší hustotu obvodu, lepší integritu signálu a zlepšený tepelný management.
Porozumění výrobě elektroniky s HDI deskami plošných spojů
HDI je zkratka pro High-Density Interconnect, což je termín popisující tištěné spoje vybavené prvky jako mikroviaprvky, slepé a zapuštěné viaprvky, jemné dráhy a vícevrstvé uspořádání. Na rozdíl od běžných DPS umožňují desky HDI umísťovat součástky hustěji v kompaktní oblasti, aniž by došlo ke snížení elektrické spolehlivosti.
Výroba elektroniky s HDI deskami není jen o zmenšení základní desky, ale zahrnuje také přesné inženýrství, přísnou kontrolu procesů a použití speciálního vybavení, aby se zajistily bezchybné interkonektivity i za nejnáročnějších provozních podmínek.
Dosahování vyšší hustoty obvodu pro menší zařízení
Jednou z hlavních výhod výroby elektroniky s HDI desky je možnost dosáhnout velmi vysoké hustoty obvodu. Namísto tradičních průchozích otvorů se používají mikrotranzily, což poskytuje návrhářům větší svobodu při přesném vedení signálů mezi vrstvami. To znamená:
- Komponenty lze umístit blíže k sobě
- Kratší signální dráhy vedou ke snížení elektrických ztrát
- Čím menší je velikost desky, tím jednodušší je vytvořit kompaktní konstrukci produktu
U mikroskopických zařízení mají malé jednotky jako milimetry skutečný význam. Díky HDI deskám lze na jednu malou desku integrovat mnoho různých funkcí – zpracování, komunikaci, senzory a správu energie – bez ztráty výkonu.
Lepší integrita signálu a elektrický výkon
Integrita signálu je jednou z prvních věcí, které trpí, když se snažíme snížit velikost zařízení a zároveň zvýšit jejich rychlost. Dlouhá spojovací cesta a příliš mnoho přechodových děr mohou vést k odrazu signálu, dialektické vazbě a elektromagnetickému rušení. Výroba elektroniky s HDI deskami plošných spojů tyto problémy řeší použitím:
- Kratších a přímějších trasovacích cest
- Návrhu se řízenou impedancí
- Snížené parazitní kapacity a indukčnosti
Výše uvedená zlepšení jsou nejdůležitější pro vysokorychlostní digitální signály, RF aplikace a datově náročnou elektroniku, která neustále vyžaduje čistý přenos signálu. HDI desky plošných spojů umožňují miniaturizovaným zařízením pracovat na vyšších rychlostech a s lepší spolehlivostí.
Správa tepla je kritická při miniaturizaci
Miniaturizace je většinou synonymem pro zvýšenou hustotu tepla. Příliš mnoho tepla nepříznivě ovlivňuje výkon produktu nebo může způsobit zkrácení životnosti produktu. Výroba elektroniky HDI desek nabízí řešení pro řízení tepla, jako jsou:
- Vrstvení optimalizované z hlediska odvádění tepla
- Umístění tepelných vodivých přechodů vedle součástek, které generují nejvíce tepla
- Lepší rozložení mědi pro šíření a odvádění tepla
Díky efektivnímu řízení tepla umožňují HDI desky kompaktním zařízením zůstat stabilní i při provozu za nepřetržitých nebo náročných podmínek.
Vyšší spolehlivost díky moderním technikám interconnectu
V případě lékařské elektroniky, automobilových systémů a průmyslové automatizace byla spolehlivost vždy vážným problémem. Jedním ze způsobů, jak výroba HDI tištěných spojů přispívá ke zvýšení spolehlivosti, je odstranění zdrojů mechanického namáhání. Mikroprůchody jsou ve srovnání s běžnými průchody menší a pevnější a vícevrstvé interkonekce jsou schopny odolávat vibracím, změnám teploty a dlouhodobému používání.
Společnost King Field například dodržuje přísné normy kontroly kvality ve všech fázích výrobního procesu HDI, od výběru materiálů až po finální kontrolu. Právě díky tomu každý HDI tištěný spoj nejen splňuje vysoké požadavky na spolehlivost, ale také podporuje složité miniaturizované návrhy.
Možnost pokročilých funkcí a integrace
Existuje několik způsobů, jak výroba HDI tištěných spojů může pomoci umožnit pokročilou integraci, například:
- Plně integrované návrhy systému v balení (SiP)
- Podpora integrovaných obvodů s vysokým počtem vývodů
- Integrace smíšených signálů a vysokofrekvenčních signálů
Díky těmto vlastnostem mohou návrháři umístit různé subsystémy na jedinou desku, čímž eliminují potřebu konektorů a dodatečného zapojení. Výsledkem je tak produkt, který je menší, lehčí, efektivnější a obsahuje velmi málo míst poruch.
Rozdíl dělá právě odborné know-how továrny
Ačkoli technika HDI přináší řadu výhod, její úspěch do značné míry závisí na výrobním know-how. Spolehlivé desky HDI PCB lze vyrobit pouze pomocí přesného vrtání, přesné laminace a konzistentního nánášení povlaků. Společnost King Field, zkušený výrobce, velmi dobře ovládá všechny aspekty výrobních procesů elektroniky HDI PCB a může tak zákazníkům pomoci najít optimální rovnováhu mezi výkonem, náklady a škálovatelností.
Spolupráce v různých fázích návrhu pomáhá výrobci určit optimální struktury vrstvení, prostřednictvím konfigurací a výběru materiálů, což zase zvyšuje výkon miniaturizovaných zařízení.
Závěrečné poznámky
Výroba HDI desek plošných spojů je kritickým faktorem, který umožňuje vysoký výkon miniaturizovaných zařízení. Právě díky vyšší hustotě obvodů, lepší integritě signálu, vynikajícímu tepelnému managementu a zlepšené spolehlivosti jsou dnes elektronická zařízení menší, odolnější a výkonnější. Jelikož odvětví elektroniky neustále usiluje o překonání hranic miniaturizace, spolupráce s firmami, které mají velké zkušenosti, jako je King Field, zajistí, že nejmodernější HDI technologie budou převedeny na výkonové výhody ve skutečném světě.
