En tant que support principal des appareils électroniques, l’innovation technologique des cartes de circuits imprimés est cruciale. Parmi elles, les cartes d'interconnexion haute-densité ont attiré beaucoup d'attention pour leurs excellentes capacités de câblage et d'intégration, tandis que les cartes HDI-de troisième ordre sont un produit avancé de la technologie HDI. Grâce à leur structure unique et leurs performances supérieures, ils sont devenus des composants clés de nombreux appareils électroniques haut de gamme, poussant le développement du domaine de la fabrication électronique à un niveau supérieur.
1, Définition et analyse structurelle de la carte HDI de troisième-ordre
Une carte HDI-de troisième ordre, également connue sous le nom de carte de circuit imprimé d'interconnexion haute densité-de troisième-ordre-, est représentée par le nombre de couches dans ses couches. Les cartes HDI ordinaires ne peuvent avoir que des couches d'empilement de premier-ordre ou de deuxième-ordre, tandis que les cartes HDI de troisième-ordre ont fait l'objet de conceptions d'empilement multi-couches plus complexes basées sur cette base. Il construit jusqu'à des structures d'interconnexion de troisième-ordre en ajoutant progressivement des couches d'isolation et des feuilles de cuivre sur le substrat central à l'aide d'un processus de superposition et en utilisant des techniques telles que le perçage au laser et le remplissage de trous par galvanoplastie.
Structurellement, chaque étage de la carte HDI-de troisième ordre contient des trous borgnes ou enterrés, qui sont utilisés pour réaliser des connexions électriques entre différentes couches. Les trous borgnes s'étendent uniquement à des couches spécifiques à l'intérieur du circuit imprimé et ne pénètrent pas dans l'ensemble du circuit imprimé ; Les trous enterrés sont complètement cachés à l’intérieur du panneau, reliant différentes couches de la couche interne. Cette conception unique de structure de trous augmente considérablement la densité de câblage, permettant à la carte HDI de troisième-ordre de fonctionner dans une plage limitée.
Transporter plus de circuits et de composants électroniques dans l'espace pour répondre aux exigences de conception de circuits complexes.
2, avantages techniques de la carte HDI de 3ème ordre
(1) Capacité de câblage ultra haute densité
Par rapport aux cartes HDI de premier-ordre et de deuxième-ordre, la densité de câblage des cartes HDI de troisième-ordre a réalisé un saut qualitatif. En prenant comme exemple les cartes mères de smartphones, avec l'enrichissement continu des fonctions des téléphones mobiles, telles que l'intégration de modules multi-caméras, de modules de communication 5G et de processeurs hautes-performances, les besoins en espace de câblage pour les cartes de circuits imprimés deviennent de plus en plus élevés. La carte HDI de troisième-ordre, avec sa structure en couches de troisième-ordre et sa conception fine de trous borgnes et de trous enterrés, peut compresser la disposition du circuit qui nécessitait à l'origine une plus grande surface dans une zone plus petite, offrant ainsi la possibilité d'une conception légère des téléphones mobiles. Dans le même temps, dans les appareils tels que les cartes mères de serveur et les cartes graphiques haut de gamme qui nécessitent une transmission de signal et une intégration de composants extrêmement élevées, les cartes HDI de 3e ordre peuvent facilement gérer des exigences de câblage complexes, garantissant des connexions efficaces et stables entre divers composants.
(2) Performances supérieures de transmission du signal
À l'ère de la transmission de données-à haut débit, l'intégrité du signal est cruciale. La carte HDI-de troisième ordre réduit efficacement la longueur et les interférences des chemins de transmission du signal en optimisant la disposition des circuits et les connexions intercouches. Sa structure d'empilement multi-couche permet aux signaux de basculer de manière flexible entre différentes couches, évitant ainsi les problèmes d'atténuation du signal et de diaphonie causés par un câblage longue-distance. Dans les appareils de communication 5G, la carte HDI de 3e ordre peut prendre en charge la transmission de signaux à haute vitesse - dans la bande de fréquence des ondes millimétriques, garantissant une transmission de données stable et rapide entre les stations de base et les terminaux. De plus, pour les scénarios d'application tels que les puces d'intelligence artificielle et les périphériques de stockage à grande vitesse qui nécessitent une qualité de signal stricte, la carte HDI de 3ème ordre peut également garantir le fonctionnement efficace de l'équipement avec d'excellentes performances de transmission du signal.
(3) Bonne dissipation thermique et fiabilité
Dans le processus de conception et de fabrication des cartes HDI de 3ème ordre, les problèmes de dissipation thermique et de fiabilité seront pleinement pris en compte. En disposant correctement la feuille de cuivre et les trous traversants, des canaux de dissipation thermique efficaces peuvent être formés pour dissiper rapidement la chaleur générée par les composants électroniques. Par exemple, dans les appareils informatiques-hautes performances, les composants centraux tels que les processeurs génèrent une grande quantité de chaleur pendant le fonctionnement. La conception de dissipation thermique d'une carte HDI de troisième-ordre garantit que ces composants fonctionnent dans la plage de température appropriée, évitant ainsi la dégradation des performances ou la panne de l'appareil causée par une surchauffe. Parallèlement, sa structure multi-couche et son processus de fabrication avancé améliorent la résistance mécanique et la stabilité du circuit imprimé, lui permettant de maintenir de bonnes performances dans des environnements d'utilisation complexes et de prolonger la durée de vie des appareils électroniques.
3, difficultés de fabrication de la carte HDI de 3ème ordre
Les hautes performances des cartes HDI-de troisième ordre sont dues à leurs processus de fabrication complexes, qui posent également de nombreux défis. Premièrement, il y a la technologie de forage. La carte HDI du troisième-ordre nécessite le traitement d'un grand nombre de trous borgnes et enterrés avec de petites ouvertures, généralement inférieures à 0,75 mm, ce qui impose des exigences extrêmement élevées en matière de précision et de stabilité de l'équipement de forage laser. Même de petites erreurs peuvent entraîner un déplacement des trous ou une mauvaise qualité des parois des trous, affectant ainsi la fiabilité des connexions électriques intercouches.
Vient ensuite le processus de laminage, dans lequel plusieurs couches de matériau isolant et de feuille de cuivre sont pressées avec précision ensemble pour garantir un positionnement précis des couches intermédiaires et l'absence de défauts tels que des bulles ou un délaminage. En raison du grand nombre de couches dans le panneau HDI de 3ème ordre, il est plus difficile de contrôler la température, la pression et la durée pendant le processus de pressage. Un réglage incorrect de n'importe quel paramètre peut entraîner des problèmes de qualité. De plus, le processus de remplissage par galvanoplastie nécessite également un contrôle précis pour garantir que la couche de cuivre à l'intérieur des trous borgnes et des trous enterrés est uniforme et complète, afin d'obtenir de bonnes performances électriques.
4, domaines d'application de la carte HDI de 3ème ordre
(1) Electronique grand public haut de gamme
Dans les-produits électroniques grand public haut de gamme tels que les smartphones et les tablettes, les cartes HDI-de troisième ordre occupent une position importante. Afin de répondre à la demande des consommateurs en matière d'appareils légers, portables et puissants, ces produits doivent intégrer des fonctionnalités plus avancées dans un espace limité. Les avantages du câblage haute densité et de la miniaturisation de la carte HDI à 3 niveaux permettent aux smartphones d'être équipés de caméras à pixels plus élevés, de batteries de plus grande capacité et de processeurs plus puissants, tout en conservant une conception légère et en améliorant l'expérience utilisateur.
(2) Centre de communication et de données
Le développement rapide de la communication 5G et l’expansion continue des centres de données ont mis en avant des exigences plus élevées en matière de performances des PCB. La carte HDI de 3e ordre, avec ses performances de transmission de signal supérieures et sa capacité de câblage haute-densité, est largement utilisée dans les modules RF, les unités de traitement de bande de base des stations de base 5G, ainsi que les commutateurs, les cartes mères de serveur et autres équipements des centres de données. Il peut prendre en charge la transmission de données à haute vitesse-et à haute capacité-, garantissant un fonctionnement stable des réseaux de communication et des capacités de traitement efficaces des centres de données.
(3) Médical et aérospatial
Dans le domaine des appareils électroniques médicaux, tels que-les équipements d'imagerie médicale haut de gamme et les dispositifs médicaux implantables, il existe une forte demande en matière de fiabilité et de stabilité des circuits imprimés. La haute intégration et les bonnes performances de dissipation thermique de la carte HDI de 3ème ordre peuvent répondre à la demande de miniaturisation et de précision des équipements médicaux, tout en garantissant la sécurité et la fiabilité de l'équipement lors d'une utilisation à long terme. Dans le domaine aérospatial, les cartes HDI de troisième-ordre jouent également un rôle important, car elles peuvent fonctionner de manière stable dans des environnements extrêmes et fournir un support de circuit fiable pour les systèmes de contrôle électronique, les équipements de navigation et d'autres composants des avions.