HDI PCB – 완벽한 HDI를 달성하는 방법에 대한 궁극적인 가이드

PCB를 설계할 때 추가 비용과 증가하는 레이어 수에 대해 걱정할 수 있습니다. 그러나 HDI PCB 기술을 사용하면 제조업체는 제품 품질을 훼손하지 않고도 신속하게 비용을 절감할 수 있습니다. 이 기술은 신제품을 혁신하는 데 도움이 될 뿐만 아니라 미래에도 경쟁력이 있는 제품을 개발할 수 있도록 합니다.

그렇다면 HDI PCB란 정확히 무엇이며 설계를 고려해야 하는 이유는 무엇입니까? 미리 읽고 알아보세요!

1、HDI PCB란 무엇입니까?

오늘날의 대면 산업에서 회로 기판 제작. 기존의 PCB 라우팅 방법으로는 이를 달성할 수 없습니다. HDI PCB는 회사와 설계자에게 면적을 줄이면서 회로를 두 배로 늘릴 수 있는 기회를 제공합니다. '강성 PCB의 제작'의 약자입니다. 여기서 조건은 다층, 단면, 금속 코어에 적용되며 HDI'는 고밀도 인터커넥터를 나타냅니다. 이러한 HDI 인쇄 회로 기판 또는 HDI PCB는 표면 전체에 걸쳐 더 높은 밀도의 와이어가 특징인 일반 회로 기판입니다.

그 결과 장비의 크기와 무게가 크게 감소합니다. 뿐만 아니라 장비의 전기적 성능을 향상시킵니다. 또한, 경로를 단축하여 데이터를 보다 빠르고 효율적으로 전송할 수 있습니다.

이미지 1:HDI PCB

마이크로 비아, 더 섬세한 선, 얇은 재료 및 더 높은 패드 밀도를 통해 쉽게 구별할 수 있습니다. 이러한 마이크로 비아는 블라인드 또는 매립될 수 있으며 직경이 최대 약 0.006입니다. 따라서 HDI PCB가 제품의 소형화를 탄생시켰다고 할 수 있습니다.

마이크로 비아는 이러한 구성 요소를 설계하는 데 필수적인 역할을 합니다. 그 중요성에 대해 다음에 알아보십시오.

2、마이크로비아 및 HDI PCB

HDI PCB 설계로 넘어가기 전에 HDI PCB에서 마이크로 비아의 역할을 배워야 합니다. 마이크로 비아는 다층 회로 기판에서 서로 다른 두 층을 전기적으로 연결하는 레이저로 뚫은 미세한 구멍입니다.

비아와 달리 크기가 훨씬 작기 때문에 HDI PCB의 소형화 및 공간 절약 특성과 직접적인 관련이 있습니다.

HDI 디자인에는 다음 장에서 다룰 다양한 구조가 포함됩니다.

이미지 2:HDI PCB

3、HDI 구조

일반적으로 HDI PCB는 다양한 방식으로 설계할 수 있습니다. 이들은:

♦ 빨간색:
빨간색 솔더 마스크 색상은 대담하고 전문적인 경향이 있습니다. 평면, 공간 및 흔적 사이의 대비가 상당히 좋습니다.

녹색 인쇄 회로 기판과 달리 대비가 낮습니다. 모든 배율은 결함이 있는 경우 보드 트레이스를 검사하는 데 사용됩니다. 실크스크린은 플럭스 잔류물을 청소할 뿐만 아니라 빨간색 배경에 잘 견디는 것으로 알려져 있습니다. 빨간색이 매력적으로 보이고 눈길을 끌며 대담해 보이지만 여전히 녹색이 최고로 간주됩니다.

이미지 3:HDI PCB

1+N+1:

PCB에 고밀도 상호 연결 레이어가 하나만 있음을 나타냅니다.

i+N+i:

PCB에 2개 이상의 HDI 레이어가 있음을 나타냅니다. 또한, 마이크로 비아는 서로 다른 레이어에 함께 쌓이거나 엇갈리게 배치됩니다.

모든 레이어:

이 구조에서 모든 레이어는 모든 레이어의 상호 연결을 가능하게 하는 HDI 레이어입니다. 스마트폰의 GPU 칩이나 컴퓨터의 CPU 칩과 같은 복잡한 장치에 유용한 것으로 입증되었습니다.

이제 기본 사항을 알았으므로 HDI PCB를 실습할 준비가 되었습니다. 다음 장에서 HDI PCB를 설계하기 위한 주요 팁을 알아보세요.

4、HDI 설계 규칙 및 팁

일반적으로 PCB 설계는 복잡한 작업입니다. 이를 마이크로 비아 및 HDI 회로와 결합하면 복잡한 혼란을 겪게 됩니다. 항공우주 시스템과 의료 기기가 관련된 곳에서는 합병증이 더욱 심화됩니다.

엔지니어로서 당신은 기꺼이 그 도전을 받아들일 수 있지만, 도움 없이 그 일을 해야 한다고 누가 말합니까? 디자이너와 회사를 위한 최고의 팁은 다음과 같습니다.

이미지 4:HDI PCB

팁 1 – DFM 전략 채택

첫 번째 팁은 매우 간단하고 일반적입니다. HDI PCB와 DFM 또는 설계 제조 전략을 통합하는 것이 필수적입니다. CM(계약 제조업체)의 능력을 훨씬 뛰어넘는 무언가를 디자인하게 되면 디자인이 무용지물이 될 수 있습니다.

HDI PCB의 모든 이점을 제공하고 동시에 쉽게 제조할 수 있도록 보드를 설계해야 합니다.

팁 2 – 비아 유형 선택

비아 유형을 선택하는 것은 제조 공정에 필요할 수 있는 기계와 장비를 결정하는 중요한 결정입니다. 이는 프로세스에 소요되는 비용과 시간에 큰 영향을 미칠 수 있습니다.

마이크로 비아는 그 자체로 층과 재료의 수를 줄여 제조 시간과 비용을 줄입니다. 그러나 다양한 유형 중에서 선택해야 합니다. 여기에는 니어 패드 또는 비아 인 패드 버전이 포함됩니다.

따라서 HDI PCB의 전기적 성능을 손상시키지 않으면서 제조 비용이 가장 적게 드는 제품을 선택해야 합니다.

팁 3 – 구성 요소의 가용성 및 크기 확인

고려해야 할 또 다른 점은 HDI PCB에 사용할 구성 요소의 수입니다. HDI PCB의 최우선 목표는 비용과 표면적을 줄이는 것입니다. 작고 저렴하며 가능한 한 적은 수인지 확인해야 합니다.

또한 구성 요소를 배치하는 방법에 따라 구멍 크기, 트레이스 너비 및 백업이 결정될 수 있습니다. 그러나 w는 이러한 구성 요소의 가용성과 기능을 고려해야 합니다. 그렇지 않으면 전체 보드를 다시 디자인해야 할 수 있습니다.

팁 4 – 구성 요소를 과도하게 사용하지 마십시오.

컴팩트한 디자인으로 인해 구성 요소를 서로 가깝게 배치해야 할 수 있지만 피해야 합니다. 특히 고전력 부품은 신호 품질에 영향을 미칠 수 있는 EMI(전자기 간섭)를 일으킬 수 있습니다.

또한 가까운 패드의 커패시턴스와 인덕턴스는 신호 품질에 영향을 미치고 전송을 지연시킬 수 있습니다. 따라서 구성 요소 사이에 충분한 공간을 제공하는 것이 좋습니다.

또한 모든 구성 요소가 표면 전체에 대칭적으로 비아를 분배하도록 배치되었는지 확인합니다. 응력을 줄여서 뒤틀림을 방지합니다.

일반적으로 구성 요소 사이의 간격은 다음과 같아야 합니다.

이미지 5:HDI PCB

구성 요소를 납땜하고 나중에 재작업하기 쉽도록 설치 및 유지 관리도 고려하십시오. 서로 너무 가까우면 기계를 조립하는 데 문제가 있을 수 있습니다.

팁 5 – 스택업 디자인 선택

PCB 스택업의 유형은 제조 공정의 모든 복잡성을 결정할 수도 있습니다. 라미네이트의 수와 드릴링 주기는 스택 설계에서 재료의 종류와 레이어 수에 크게 영향을 받습니다. 무엇을 선택하든 효과적이고 비용 친화적인지 확인하십시오.

가장 효율적인 설계를 결정하는 가장 좋은 방법은 HDI PCB 프로토타입을 만드는 것입니다. 다음 장에서 어떻게 도움이 되는지 알아보세요.

5、HDI PCB 프로토타입

HDI 프로토타입은 다양한 디자인을 테스트하는 데 사용할 수 있는 HDI PCB의 기본 버전입니다. CM에게 이러한 프로토타입을 대신 제작해 달라고 요청할 수도 있습니다. 이 프로토타입은 레이어 수와 크기를 줄이는 데 도움이 되는 고밀도 배선으로 구성됩니다.

이러한 프로토타입은 가장 적합한 조합을 결정할 수 있도록 엇갈린, 스택, 매립 및 블라인드 비아를 사용해야 합니다. 또한 프로토타입은 비아의 크기와 가장 효율적인 종횡비를 선택하는 데 도움이 될 수 있습니다.

그러나 왜 HDI PCB를 사용해야 합니까? HDI PCB가 제공하는 최고의 이점을 알아보려면 다음 장으로 이동하십시오.

이미지 6:HDI PCB

6、HDI PCB의 장점

HDI PCB가 제공하는 많은 이점이 있습니다. 여기에는 더 작은 표면적, 더 높은 전송 속도 및 고주파수가 포함됩니다. 크기가 작아 컴퓨터, 전화기, 콘솔 등과 같은 첨단 장치에 사용할 수 있습니다.

제품의 혁신과 소형화를 가능하게 합니다. 대체로 다음과 같은 이점이 있습니다.

열 응력 감소
구성 요소가 HDI PCB에서 서로 더 가깝기 때문에 열이 많이 이동하지 않습니다. 부재 사이의 거리가 짧을수록 열이 다른 구성 요소로 전달되기 전에 빠르게 배출됩니다.

열 스트레스를 줄이고 PCB의 내구성을 높입니다.

더 나은 전도도

HDI PCB는 많은 수의 마이크로 비아로 인해 더 나은 전도성을 보장하는 데 도움이 됩니다. 이것들은 더 쉽게 전송할 수 있도록 전도성 물질로 채워져 있습니다. 또한 이러한 비아는 블라인드 또는 패드 내 비아에 관계없이 구성 요소를 서로 매우 가깝게 배치할 수 있습니다.

이는 차례로 두 구성 요소 간의 전송 범위를 줄여 신호를 크게 향상시킵니다.

소형화 가능

HDI PCB는 기판의 공간을 크게 줄이는 데 도움이 되므로 더 작은 회로 기판을 설계하는 데 도움이 될 수 있습니다. 뿐만 아니라 기판의 양면에 회로를 생성할 수 있어 레이어 수를 줄일 수 있습니다. 따라서 4층 PCB를 2층 PCB로 쉽게 교체할 수 있습니다.

또한 비아는 매우 섬세하고 미세합니다. 그들은 거의 보이지 않습니다. 그것은 많은 공간을 절약하는 데 도움이됩니다. 따라서 더 작은 장치에 들어갈 수 있는 더 작은 회로 기판을 만들 수 있습니다.

이미지 7:HDI PCB

전력 사용량 감소

한 구성 요소에서 다음 구성 요소로의 전송은 많은 에너지를 잃을 수 있습니다. 운 좋게도 HDI PCB를 사용하면 더 짧은 거리에 더 많은 요소를 통합할 수 있습니다. 이는 에너지 손실을 줄이고 실제 작동에서 더 많은 에너지를 사용합니다.

또한 배터리 수명이 길어지므로 휴대형 및 기타 소형 장치에서 매우 바람직합니다.

비용 효율성

HDI PCB 기술의 중요한 이점은 이러한 회로가 적절하게 설계된 경우 상대적으로 비용 효율적이라는 것입니다. 레이어 수가 적고 크기가 작기 때문입니다.

빠른 수율

주요 초점은 비용을 절감하고 더 높은 처리량을 보장하기 위해 설계를 최적화하는 것이므로 제품은 모든 구성 요소를 배치하는 것이 더 편안하여 프로세스에 시간이 덜 걸리고 시장에 훨씬 더 빨리 진입할 수 있습니다. HDI PCB의 장점을 알아보기에 충분합니다.

대부분 HDI PCB가 스택업이라는 여러 레이어에서 사용된다는 것을 알게 될 것입니다. 다음 장에서는 이러한 스택업 디자인에 대해 자세히 설명합니다.

7、HDI PCB 스택업

이미 언급했듯이 HDI는 마이크로 비아로 연결된 여러 레이어로 구성됩니다. 그들은 함께 작동하여 연결을 형성하고 신호를 증폭합니다. 이러한 HDI 레이어를 PCB에 배열하는 방법은 HDI PCB 스택업 유형을 정의합니다. HDI PCB 설계 섹션에서 위의 보다 구체적인 유형을 엿볼 수 있습니다.

이미지 8:HDI PCB

일반적으로 다양한 유형의 HDI PCB 스택업이 있으며 그 중 일부는 다음과 같습니다.

0-N-0 – 레이저 마이크로비아

이 경우 제조업체는 코어를 먼저 라미네이트한 다음 기계적으로 드릴링합니다. 그런 다음 기계 드릴에 도금을 하고 레이저로 타격하여 비아를 형성합니다. 마지막으로 스루홀 결승전이 포함됩니다.

1-N-1 – 레이저 마이크로비아 및 매장 비아

'1'은 코어의 양면에서 발생하는 순차적 라미네이션을 나타냅니다. 몸의 양쪽에 두 개의 HDI 레이어가 있음을 의미합니다. 기계식 드릴이 도금된 후 내부 층이 형성된다는 점을 제외하고는 위의 과정과 유사합니다.

이 코어 레이어는 두 개의 추가 레이어로 적층되어 기계식 드릴이 매립된 비아 역할을 합니다. 다음으로 레이저 드릴로 더 많은 비아를 형성합니다.

2-N-2(마이크로비아 포함)

여기서 '2'는 코어의 양쪽에 있는 두 개의 라미네이션 레이어를 나타냅니다. 따라서 4개의 구리 층이 있다고 말할 수 있으므로 이 유형에는 총 6개의 층이 있습니다.

이러한 다양한 스택업은 다양한 산업 분야에서 다양한 이점을 제공합니다. 다음 장에서 HDI PCB가 무엇을 할 수 있는지 알아보십시오.

8, HDI PCB 기능

HDI PCB는 혁신과 소형 제품을 지원할 수 있습니다. 더 적은 수의 레이어에 더 많은 기술을 쉽게 통합할 수 있기 때문입니다. 모바일과 스마트폰은 이 획기적인 PCB 기술 덕분에 가능한 더 얇고 가벼운 제품의 트렌드를 시작했습니다.

따라서 크기가 매우 작으면서도 더 가볍고 더 많은 기능을 수행하는 제품을 얻을 수 있습니다. 제품을 보다 편안하게 사용할 수 있을 뿐만 아니라 제조하기도 더 쉽습니다. 그들은 제조하기 쉬운 더 얇고 가벼운 재료를 사용합니다.

대체로 동일한 배선 솔더 마스크를 사용하여 전기 및 열 부품의 누출을 방지하는 4층 HDI PCB를 얻을 수 있습니다. 8층 표준 PCB의 기능에 대해 PCB 공급업체와 반드시 상의하십시오. 더 가까운 구성 요소로 인해 더 많은 기능을 수행하여 추가 공간을 더 많이 확보할 수 있습니다.

마이크로 또는 HDI를 통해 제조하는 것이 더 비쌉니다. 예, 적절한 HDI PCB를 제작하려면 복잡한 설계와 레이저 드릴, 레이저 이미징, 플러깅 등이 필요합니다. 그러나 사소한 구성 요소, 더 저렴한 재료 및 프로세스는 이러한 제품의 가격을 효과적으로 낮춥니다. 따라서 더 저렴한 가격에 놀랍도록 혁신적인 제품을 얻을 수 있습니다.

매일 더 나은 기술의 발견으로 HDI PCB는 다양한 방식으로 사용됩니다. 다음은 다음과 같습니다.

이미지 9:HDI PCB

의료 장비

진단 및 모니터링 장비의 기술적 특징과 기능은 HDI PCB와 함께 증가했습니다. 의료 분야에서 중요한 더 나은 신뢰성을 보장합니다.

군사

HDI PCB는 군용 통신 장치 및 기타 장비에 사용됩니다.

컴퓨터 및 스마트폰

GPU 및 CPU 칩은 HDI PCB를 사용하여 성능을 향상시키고 더 작은 크기와 더 가벼운 무게를 보장합니다.

항공우주 산업

항공우주 산업은 이러한 더 작고 가벼운 칩의 이점을 크게 누리고 있습니다.

HDI PCB는 제조업체가 수익을 극대화할 수 있는 좋은 기회를 제공합니다. 그러나 다음 장에서 논의할 HDI PCB 어셈블리에 대해 고려해야 할 다양한 요소가 있습니다.

9、HDI PCB 어셈블리 – 저렴한 PCB의 출현

HDI PCB의 조립에는 특수 장비를 사용하는 다양한 고유 프로세스가 포함됩니다. 여기에는 순차 적층 주기와 높은 레이저 드릴이 포함될 수 있습니다. 따라서 제조 회사 또는 CM에 이러한 장비가 포함되지 않은 경우 추가 투자가 증가할 수 있습니다.

HDI PCB의 총 비용은 스택업 높이가 변경됨에 따라 변경됩니다. 또한 설계자는 비아 내부 충전을 포함하여 구성 요소 재료의 가치를 고려해야 합니다.

각 코어 레이어의 재질과 레이어 수 역시 비용에 영향을 미칩니다. 그 중 유리섬유가 가장 기능적이고 저렴하다. 이 레이어는 보드가 가질 구리 적층 레이어의 수를 결정할 수 있습니다. 레이어가 많을수록 비용이 높아집니다.

제품을 조립할 때 고려해야 할 또 다른 요소는 최소 트레이스 공간입니다. 주요 결론은 HDI PCB를 제조하고 만드는 데 비용이 많이 들 수 있지만 설계 과정에서 비용을 최소화할 수 있다는 것입니다.

따라서 설계자와 전자 엔지니어는 자신의 설계가 CM의 기능과 일치하는지 확인해야 합니다. HDI PCB는 사용된 디자인과 재료에 따라 궁극적으로 표준 PCB보다 저렴할 수 있습니다.

이미지 10:HDI PCB

10、결론

대체로 HDI PCB는 더 나은 수율을 제공하고 이상적인 성능을 보장합니다. 그러나 신뢰할 수 있는 서비스를 제공할 수 있는 제조업체를 찾는 것은 어려울 수 있습니다. 이것이 WellPCB에서 우리가 등장하는 곳입니다. 당사의 제조 능력은 포괄적이므로 귀하의 설계에 따라 프로토타입을 쉽게 제조할 수 있습니다.

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