HDIPCB: エレクトロニクスの限界を押し上げる

12月 21, 2019

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だからあなたはHDIPCBを学びたいですか? この記事では、HDI回路基板とは何かについて明確なアイデアを提供します. そのため、その機能について説明します, 利点, およびアプリケーション, 等. この記事を読んだ後, HDI PCB に精通できるようになります.

HDIPCBとは

HDI PCB は高密度相互接続プリント基板の略です. これはエレクトロニクスの世界における重要な機能強化の 1 つです. さらに, その高度なマルチビアプロセスは、レイヤーの数を最小限に抑えます. そのため、小型でありながら最も強力な回路を提供します.

HDIPCBの機能

HDI PCB製造最新の多層技術を使用し、複数の層を高密度で統合できます。. この技術は、他の従来のPCBよりも大幅に優位です。. このテクノロジーの主な機能は次のとおりです:

高密度インターコネクタは、レーザー穴あけ技術を使用しています. したがって、この技術は、従来の機械的掘削技術中に発生したさまざまな欠点を排除します. したがって, それはあなたの困難を減らします.
これらのボードは、通常のPCBと比較して、単位表面積あたりの配線密度が高くなっています。.
HDIボードには、ほとんどの場合、次の範囲のアパーチャが付属しています。 3.0 に 6.0 千. さらに, 線幅は 3.0 そして 4.0 千. したがって、これらの機能を使用することによって, パッドサイズを大幅に最小化できます.
これらのボードのもう1つの最も人気のある機能はビアです. さまざまな種類があります PCBビア埋葬されたものなど, 盲目とマイクロウェイ. ビアのサイズは以下より小さくすることができます 0.0006 直径mm. したがって、これらの小さなサイズのビアは、ボード上のスペースを節約するのに役立ちます. したがって、よりコンパクトなデザインを作成できます.
これらのボードの有効性は、高層ラミネートボードの使用に代わるものとして役立ちます. さらに, これらのボードも高価です.
軽量、高周波などのさまざまな特性. プラス, 電気速度が速いため、さまざまなアプリケーションに最適です。.

さまざまなタイプの HDI PCB スタックアップ

IPC-2315 標準に従って、 IPC, がある 6 スタックアップの基本的なタイプ. これらのスタックアップタイプには、Iが含まれます。, II, III, IV, VとVI. しかしながら, 最後の3つのタイプはより高価で、最小限の使用しかありません. したがって、最初の3種類のビアについてのみ説明します。. さらに, この規格は、ビアタイプに基づいてHDIスタックアップを区別します. マイクロなど, 埋葬, ブラインドとビアを通してメッキ.

HDIタイプI: これらのタイプは、少なくとも単層のマイクロビアを備えた積層コアの構造を持っています。. これらのビアは、回路の片側または両側に存在できます. タイプIのHDIはブラインドおよびPTHビアを使用します. しかしながら, 埋設ビアを使用しません.
HDIタイプII: このタイプには、積層コア上のさまざまなブラインドビアと埋め込みビアが含まれます. 製造業者は、さまざまなマイクロビアをずらして、埋め込みビアに対して積み重ねることができます。.
HDIタイプIII: このタイプを構築するには, メーカーはマイクロビアを使用しています, 積層コア上の埋め込みビアとブラインドビア. さらに, このタイプには、ボードの片側または両方に少なくとも2層のマイクロビアが含まれます. マイクロビアを他のマイクロビアの上にずらすことができます. さらに, あなたは他の埋められたビアの上にそれらを積み重ねることができます.

HDI PCB VS 標準 PCB: 主な違い

スモールブラインドおよび埋め込みビアの使用により、, HDI プリント基板は、浮遊容量とインダクタンスを最小限に抑えることにより、標準 PCB よりも優れた信号整合性を提供します。. HDI PCB のマイクロビアにはスタブがない, したがって、それらのインピーダンスはトレースのインピーダンスとほぼ一致します. 対照的に, 標準 PCB のビアの浮遊容量が大きいと、より大きなインピーダンスの不連続性が生じます。.

HDI ボードと従来の PCB のいくつかの重要な違い:

特徴	HDIPCB	標準PCB
コンポーネント密度	より高い	少ない
基板サイズ	より小さく、より軽く	より大きく、より重い
ビアの種類	盲目, 埋葬, とマイクロビア	スルーホール
レイヤー数	より低い	より高い
互換性	多ピン・低ピッチパッケージに対応	ピッチの低いパッケージでは互換性の問題が発生する可能性があります

HDIボードを使用する利点

アプリケーションでHDI回路基板を使用することには多くの利点があります. これらの利点のため, ほとんどのメーカーは、他のタイプの回路基板よりもHDIを好みます. アプリケーションでHDIPCBを使用する利点をご覧ください:

熱伝達を減らす

従来のPCBは、熱伝達が不足しているために燃焼します. したがって、このテクノロジーは、熱伝達を低減するように、従来の回路よりも優れています。. なぜ? これは、HDI PCBを離れる前に、熱が短い距離を移動する必要があるためです。.

この回路の設計により、高い熱膨張を経験することができます. したがって、回路基板の寿命を延ばします.

熱伝導率を管理する

さまざまなタイプのビアが利用できるため、コンポーネント間の電流伝送が確実になります. したがって、これらのビアを導電性または非導電性の材料で満たすのはあなた次第です. ブラインドビアとインパッドコンポーネントを一緒に使用することで、機能をさらに強化できます。.

さらに, HDIボードはコンパクトな構造です. そのため、異なるコンポーネント間の伝送距離が短くなります. さらに、送信時間と交差遅延も削減します. その結果、, あなたはあなたの回路に強い信号を持っているでしょう.

最小限の電力使用

HDI PCBは、従来のものと比較して、より少ないバッテリー電力を消費します. これは高度な製造技術によるものです. このテクノロジーは電気部品を結合し、エネルギーの損失を最小限に抑えます.

HDI回路は、スルーホールの代わりにビアを使用するため、電力使用量も削減されます. この効果はあなたのバッテリーの寿命を延ばします.

小さいフォームファクタ

スペースを節約するのに理想的な選択肢です. HDI のレイヤーの総数を簡単に最小化できます PCB設計. 例えば, 4層ビアインパッドソリューションを使用して、8層の貫通穴を置き換えることができます. 結果として, あなたは小さなPCBを持っているでしょう. 一部のビアは人に見えず、パフォーマンスも向上します.

コンポーネントの組み込み

スペースを最小限に抑えるだけでなく、ボードも組み込むことができます. これは、HDIボードに必要なだけ詳細を入力できることを意味します. さらに, ボードの両面にデータを入力して、コンポーネントを組み込むことができます. したがって、これは設計とアプリケーションの必要性によって異なります.

さまざまなデザイン

高密度インターコネクタ技術を使用することにより, ボードのさまざまなデザインを作成できます. したがって、これらの回路基板をすべてのアプリケーションで必要に応じて使用できます. あなたが堅くすることができるような, 柔軟で両方の組み合わせ.

HDIPCBの適用

これまでのところ、この驚くべきテクノロジーについて多くのことを学びました. しかしながら, あなたはこれらの信じられないほどの回路基板をどこに適用できるか考えているかもしれません. したがって、このボードを使用できるアプリケーションが無数にあるのは事実です. したがって, この回路は、単純なアプリケーションから非常に複雑なアプリケーションまで使用できます。. HDIPCBのいくつかの重要なアプリケーションは次のとおりです:

家電

この用語は、日常生活で使用するすべての基本的なデバイスを指します. ノートパソコンなど, スマートフォン, とカメラ. さらに, また、家電製品やエンターテインメントシステムの大部分が含まれています.

これらのガジェットはすべて、軽量の回路基板が必要です. さらに, これらのアプライアンスにも柔軟性が必要です. したがって、, HDI回路はこれらのガジェットの品質を満たしています.

医療機器

私たちの健康の幸福に重要な役割を果たす多くの電子機器があります. そのため、医療業界は、基準を満たす高品質の回路を確保したいと考えています。. したがって、すべての医療機器は効果的であり、患者の安全に大きな役割を果たす必要があります.

したがって、HDIプリント回路基板を見つけるいくつかのデバイスがあります. モニターやスキャナーなど. さらに、心臓ペースメーカーが含まれています, 科学機器および制御システム.

産業用アプリケーション

この回路は、強力な産業用アプリケーションで見つけることができます. その有効性と堅牢な性質のため. さらに, それはより少ないエネルギーを消費し、最大の出力を保証します.

これらの回路基板でさえ、過酷な環境で動作することができます. そのため、ほとんどのボードは厚い銅を使用しており、バッテリーの充電を高速化するのに役立ちます. さらに, また、大電流アプリケーションにも役立ちます.

したがって、この回路はさまざまなアプリケーションで見つけることができます. 電気ドリルやさまざまな測定機器など. これに加えて, それらは、発電機や太陽光発電パネルなどの電力設備に存在します.

自動車

ほとんどの自動車は、適切に機能するためにさまざまな電子部品に依存しています. したがって、これらのアプリケーションでこのテクノロジーを使用できます. RFおよびHDIPCBの高周波信号をセンサーアプリケーションと組み合わせて使用できます. これは自動車では一般的です.

レーダー技術などのさまざまな技術が自動車業界で道を切り開いています. そのような技術はすべてHDI回路に依存しています.

それに加えて, エンジン管理システムなどのいくつかの一般的なアプリケーションは、このテクノロジーを使用します. さらに、ナビゲーションデバイスが含まれています, ビデオ, およびオーディオデバイス.

航空宇宙アプリケーション

精度と耐久性により、HDIは航空宇宙アプリケーションに最適です。. さらに, HDI回路は振動の影響に耐えることができます. 飛行機とジェット機は、過酷な環境に耐えることができる回路を必要とします.

したがって、HDI回路基板は航空宇宙アプリケーションのセキュリティを保証します. これらのアプリには、圧力センサーなどの監視機器が含まれています. プラス, 加速度計.

HDI PCB 設計を最適化するための提案

HDIボードを設計する場合, 使用するビアの種類を慎重に検討してください. マイクロウェイ, ブラインドビア, 埋め込みビアにより層とコストを削減できる. でもスルーホール, 犬の骨, ビアインパッドビアにより製造がより複雑になります. デザインのニーズと予算に最適なものをお選びください.
コンポーネントも選択する. HDI では必要なコンポーネントが少なく、間隔が狭い. パフォーマンスが最も重要ですが、, 梱包をチェックする, 可用性, リードタイムも. ゲーム後半でパーツを交換すると作業が遅くなり、コストが上昇する.
不均一な応力とEMIを最小限に抑えるためにコンポーネントを慎重に配置します. ビアが多すぎると基板が歪み、歩留まりが損なわれる可能性があります. また、間隔が密であると、寄生容量や寄生インダクタンスによるクロストークや信号ノイズの危険性があります。. 早期にモデリングを行ってこれらの問題を発見してください.
時間をかけてルーティングを最適化する. HDI トレースはさらに狭くなる可能性があります, ただし、幅が信号パフォーマンスに適合していることを確認してください. 長さを短くしてください, インピーダンスが一貫している, グランドプレーンを提供します. デジタルを分離する, アナログ, 干渉を防ぐ力と.
最後に, マテリアルのスタックとレイヤーのバランスを手頃な価格で実現. 層が増えるか、特殊な材料が増えると、積層と穴あけの費用が増加します. 予算の制約に対してメリットを比較検討する.

HDI PCB 設計の詳細を確認するには, 他のブログもチェックしてください: https://www.mokotechnology.com/hdi-pcb-design-guidelines/