Dalam arsitektur inti perangkat elektronik, papan sirkuit tercetak seperti jaringan saraf kompleks, yang membawa transmisi sinyal dan suplai energi antar komponen elektronik. Dengan pesatnya perkembangan teknologi elektronik menuju miniaturisasi dan kinerja tinggi, jenis papan sirkuit cetak yang lebih canggih telah muncul - papan HDI. Ada perbedaan yang signifikan antara keduanyapapan HDIdan papan sirkuit cetak biasa dalam banyak aspek, yang sangat mempengaruhi kinerja dan arah pengembangan perangkat elektronik.
Definisi dan perbedaan struktural
PCB biasa adalah papan sirkuit tercetak yang membentuk sambungan titik-ke-titik dan komponen tercetak pada media isolasi sesuai dengan desain yang telah ditentukan. Strukturnya relatif sederhana, umumnya terbuat dari laminasi berlapis tembaga-melalui proses pengeboran, etsa sirkuit, pelapisan listrik, dan proses lainnya. Tata letak sirkuit dan pengaturan via relatif konvensional, cocok untuk perangkat elektronik dengan kebutuhan ruang dan kinerja yang rendah.
Dan papan HDI menekankan-interkoneksi dengan kepadatan tinggi. Ia menggunakan teknologi mikropori dan metode canggih seperti pengeboran laser untuk mencapai lebih banyak sambungan listrik di ruang yang lebih kecil. Papan HDI biasanya memiliki substrat yang lebih tipis dan sirkuit yang lebih halus, dengan lapisan yang relatif lebih banyak, yang dapat mengintegrasikan lebih banyak fungsi dalam ruang terbatas dan sangat meningkatkan integrasi perangkat elektronik.
Perbandingan proses produksi
Proses pengeboran
Pengeboran PCB biasa sering kali menggunakan metode pengeboran mekanis, yaitu mata bor berputar pada papan berlapis tembaga-untuk mengebor diameter lubang yang diperlukan. Meskipun metode ini berbiaya lebih rendah, bukaannya relatif besar, umumnya di atas 0,3 mm, dan untuk-pengeboran papan multi-lapisan-presisi tinggi, penyimpangan rentan terjadi.
Papan HDI banyak menggunakan teknologi pengeboran laser, yang menggunakan-sinar laser dengan kepadatan energi tinggi untuk melelehkan atau menguapkan papan secara instan untuk membentuk mikropori, dengan ukuran pori sekecil 0,1 mm atau bahkan lebih kecil. Pengeboran laser memiliki presisi yang sangat tinggi dan dapat menghasilkan jenis lubang khusus seperti lubang buta (hanya menghubungkan lapisan luar dan dalam) dan lubang terkubur (menghubungkan lapisan dalam dan dalam), sehingga sangat meningkatkan fleksibilitas dan kepadatan sambungan sirkuit.
Proses etsa garis
Papan sirkuit cetak biasa memiliki kontrol terbatas terhadap lebar dan jarak garis saat mengetsa sirkuit, dengan lebar/jarak garis pada umumnya sekitar 0,2 mm/0,2 mm. Selama proses etsa, mudah untuk menemui masalah seperti tepi kasar dan garis sirkuit yang tidak rata, yang dapat mempengaruhi kualitas transmisi sinyal.
Produksi papan HDI memerlukan presisi yang sangat tinggi dalam pengetsaan sirkuit, dan lini produksi papan HDI tingkat lanjut dapat mencapai garis dengan lebar/jarak garis serendah 0,05 mm/0,05 mm atau bahkan sirkuit yang lebih halus. Dengan menggunakan peralatan pemaparan dan proses pengetsaan yang lebih tepat, kami memastikan bahwa tepi sirkuit rapi dan lebar garisnya seragam, sehingga memenuhi persyaratan ketat untuk kualitas sirkuit dalam transmisi sinyal-kecepatan tinggi dan-frekuensi tinggi.
Proses laminasi
Proses laminasi PCB biasa terutama melibatkan pengikatan beberapa lapisan laminasi berlapis tembaga-dengan pengepresan panas, dengan fokus untuk memastikan kekencangan sambungan dasar di antara setiap lapisan. Selama proses laminasi, persyaratan akurasi penyelarasan antar lapisan relatif rendah.
Karena lapisannya yang banyak dan strukturnya yang rumit, papan HDI memerlukan proses laminasi yang sangat ketat. Kita tidak hanya perlu memastikan kesesuaian antar lapisan, namun kita juga perlu memastikan-penyelarasan antar-lapis dengan presisi tinggi untuk mencapai koneksi yang tepat antara lubang mikro dan sirkuit. Selama proses laminasi, parameter seperti suhu, tekanan, dan waktu perlu dikontrol secara tepat untuk mencegah cacat seperti perpindahan antar lapisan dan gelembung, sehingga memastikan kinerja papan HDI secara keseluruhan.
Perbedaan karakteristik kinerja
Kinerja listrik
Papan sirkuit cetak biasa memiliki batasan tertentu dalam kecepatan dan frekuensi transmisi sinyal. Ketika frekuensi sinyal meningkat, masalah seperti redaman sinyal dan crosstalk secara bertahap menjadi menonjol. Hal ini karena rangkaiannya yang relatif tebal dan lubang tembus yang lebih besar akan menghasilkan resistansi, induktansi, dan kapasitansi yang lebih besar, sehingga mempengaruhi integritas sinyal.
Papan HDI, dengan sirkuit rumit dan desain lubang mikro, sangat mengurangi resistansi sirkuit, induktansi, dan kapasitansi, sehingga secara efektif mengurangi kerugian dan interferensi selama transmisi sinyal. Performanya sangat baik dalam transmisi sinyal-kecepatan tinggi dan{{2}frekuensi tinggi, dan dapat memenuhi persyaratan kualitas transmisi sinyal yang sangat tinggi dalam skenario aplikasi seperti komunikasi 5G dan penyimpanan data-berkecepatan tinggi.
sifat mekanik
Kekuatan mekanik papan sirkuit cetak biasa terutama bergantung pada bahan dan ketebalan substrat, dan terdapat hambatan tertentu dalam miniaturisasi dan penipisan. Karena strukturnya yang relatif sederhana, maka rentan terhadap masalah seperti deformasi pelat dan retak las bila terkena tegangan yang kompleks.
Papan HDI menggunakan substrat yang lebih tipis, ringan, dan kuat, sekaligus mengoptimalkan desain struktur multi-lapisan untuk meningkatkan stabilitas mekanis secara keseluruhan. Meskipun ringan, perangkat ini juga dapat menahan tekanan mekanis pada tingkat tertentu seperti getaran dan benturan, sehingga cocok untuk bidang seperti perangkat elektronik seluler yang memiliki persyaratan ketat untuk volume dan berat perangkat.
Bidang aplikasi yang berbeda
Karena biayanya yang rendah dan proses pembuatannya yang relatif sederhana, papan sirkuit cetak biasa banyak digunakan pada perangkat elektronik yang tidak memerlukan kinerja dan ruang yang tinggi, seperti peralatan rumah tangga biasa (seperti televisi dan mesin cuci),-produk elektronik konsumen kelas bawah (seperti radio biasa dan remote kontrol sederhana), dan komponen sirkuit non-inti pada beberapa peralatan kontrol industri.
Papan HDI terutama digunakan di bidang-perangkat elektronik kelas atas karena kinerjanya yang sangat baik dan kemampuan integrasi-kepadatan tinggi. Misalnya, pada ponsel cerdas, sejumlah besar fungsi perlu diintegrasikan dalam ruang kecil, dan papan HDI dapat memenuhi kebutuhannya akan-transmisi sinyal berkecepatan tinggi, miniaturisasi, dan kelangsingan; Di bidang komputer, papan HDI banyak digunakan untuk komponen seperti motherboard server dan-kartu grafis kelas atas yang memerlukan kinerja tinggi untuk memastikan-pemrosesan dan transmisi data berkecepatan tinggi; Selain itu, papan HDI memainkan peran penting dalam-bidang presisi tinggi seperti peralatan dirgantara dan medis, memberikan dukungan untuk pengoperasian sistem elektronik yang kompleks dan stabil.