Проектирование миниатюрных печатных плат

Поскольку сектору электроники требуются все более мелкие компоненты, Ян Педерсон рассматривает, как это влияет на конструкцию печатных плат.

Современная электронная промышленность характеризуется сильной тенденцией к миниатюризации. Компоненты становятся все меньше и меньше, что также предъявляет новые требования к конструкции.печатные платы(Печатные платы), на которых они установлены.Группа НКАБучаствует в работе глобальной ассоциации по стандартизации IPC по разработке стандартов для сверхплотных печатных плат Ultra HDI и будет в состоянии предоставить их клиентам в этом году.

В настоящее время существует несколько новых инноваций и технологий в области проектирования и производства печатных плат. Первое - этоМежсоединение высокой плотности (HDI), которая обеспечивает более высокую плотность компонентов и улучшенную производительность в меньших форм-факторах. Еще одна область инноваций — гибкие печатные платы, используемые в гибкой и носимой электронике, где повышенная долговечность и форм-фактор представляют интерес.

Кроме того, микропереходы, используемые в качестве межсоединений между слоями в HDI и печатных платах, вызывают все больший интерес в этом секторе, причем меньшие отверстия позволяют повысить плотность компонентов и улучшить целостность сигнала. Также набирает обороты использование специальных материалов, таких как керамика, композиты и наноматериалы, для повышения производительности и надежности печатных плат, а также стекирование 3D-ИС, которое предполагает наложение нескольких слоев интегральных схем для увеличения плотности компонентов и улучшения производительности.

Мы знаем, что для внедрения этих технологий производители должны инвестировать в обновленное оборудование и процессы, а также развивать квалифицированную рабочую силу, обученную использованию этих новых технологий. Кроме того, необходимо использовать соответствующие инструменты проектирования и моделирования, чтобы гарантировать, что конструкция печатной платы оптимизирована для этих новых технологий и может быть надежно изготовлена.

Мы наблюдаем распространение инновационных продуктов, которые вызывают потребность в HDI, например, в сфере носимых устройств, где печатные платы интегрируются в носимые устройства, такие как умные часы, фитнес-трекеры и одежду. В этом случае печатные платы производятся из гибких материалов, которые обеспечивают более универсальный дизайн и упаковку. Процветающий Интернет вещей (IoT), искусственный интеллект (ИИ) и технология 5G — это лишь некоторые из отраслей, которые выводят производство на новый уровень. Эти технологии должны быть интегрированы, поэтому их внедрение требует тщательного рассмотрения на этапе проектирования, чтобы обеспечить оптимальную производительность и надежность. Методы упаковки, такие как чип-на-плате (COB) и флип-чип, а также интеграция этих технологий непосредственно впечатная платаможно назвать «подложкой, подобной печатной плате».

Определяется какПлата Ultra HDI , печатная плата должна иметь несколько отличительных особенностей. Во-первых, он должен иметь ширину проводника, расстояние между изоляторами и толщину диэлектрика менее 50 мкм. Кроме того, печатная плата будет иметь диаметр микроотверстий менее 75 мкм и характеристики продукта, превосходящие существующий стандарт IPC 2226 уровня C.

В NCAB специальная группа нашего внутреннего технического совета работает над поддержкой наших заводов в наращивании мощностей для удовлетворения требований Ultra HDI. Одним из важных применяемых методов является модифицированная полуаддитивная обработка (mSAP), при которой медь наращивается на тонком исходном слое, а не вытравливается из толстого слоя. Этот процесс более безопасен для окружающей среды, поскольку используется меньше меди.

Более высокий уровень миниатюризации также требует, чтобы рисунок можно было перенести на плату с достаточно высоким разрешением. Таким образом, завод должен иметь передовые возможности лазерной прямой визуализации (LDI). Кроме того, окружающая среда должна быть чрезвычайно чистой, чтобы избежать загрязнения и пыли, что влечет за собой значительные инвестиции. Процессы тестирования и оборудование для автоматического оптического контроля (AOI) также необходимо обновить, чтобы обнаруживать и избегать потенциальных дефектов плат. Аналогичным образом, при меднении необходимо учитывать оборудование и химический состав. В результате миниатюризация вызовет потребность в более чистых и однородных материалах.