Cartes d'interconnexion haute densité (HDI)
Les cartes HDI, dont le diamètre est inférieur ou égal à 0,006 pouce, présentent un risque accru de complications. L'intégration des circuits imprimés est désormais plus fine. Les vias borgnes et/ou enterrés, ainsi que les microvias, sont particulièrement vulnérables. L'intégration des circuits sur ces cartes est plus poussée.
HDI signifie High-Density Interconnector Board et est un type de imprimé Nous proposons des cartes de circuits imprimés présentant une densité de routage supérieure à celle des PCB traditionnels (6 types de cartes HDI : surfaces à surfaces avec vias traversants, vias enterrés et vias traversants, 2 couches HDI ou plus avec vias traversants, substrat passif sans interconnexion électrique, constructions sans noyau avec paires de couches ou constructions alternatives sans noyau avec paires de couches).
Circuit imprimé à interconnexion haute densité (HDI)
Circuit imprimé (PCB) Basé sur l'interconnexion haute densité (HDI)
Technologie axée sur le consommateur
L'approche ’ via-in-pad » permet d'intégrer davantage de technologies sur moins de couches ; comme on dit, plus grand n'est pas toujours synonyme de meilleur. Puis, à la fin des années 80, les caméras vidéo sont passées de la taille d'un roman à celle de la paume de la main ! L'informatique mobile a pris le pas sur tout le reste ; le télétravail a stimulé la technologie pour rendre les ordinateurs plus rapides et plus légers, permettant ainsi aux utilisateurs de travailler au bureau, à la maison ou n'importe où ailleurs.
La principale raison de ces changements est la technologie HDI. Les produits sont plus performants, plus légers et plus compacts. L'utilisation d'équipements spécialisés de petite taille, de composants miniaturisés et de matériaux plus fins permet aux appareils électroniques de conserver un encombrement réduit tout en offrant technologie, qualité et rapidité.
Principaux avantages de l'IDH
L'évolution des besoins des consommateurs exige une évolution des technologies. Désormais, les développeurs auront toujours l'option HDI (interconnexion haute densité), ce qui leur permettra de placer des volumes plus importants. composants de part et d'autre du circuit imprimé brut. Des techniques comme les vias multiples (telles que les pastilles traversantes et les vias borgnes) offrent aux concepteurs davantage d'espace sur les circuits imprimés, permettant ainsi de rapprocher les petits composants. Des géométries plus compactes se traduisent par des composants plus petits et plus fins, capables de gérer un plus grand nombre d'E/S. Le signal est transmis à une vitesse plus élevée, rendant les pertes de signal et le délai de passage négligeables.
Via le processus Pad
La synchronisation des technologies de montage en surface, apparue à la fin des années 1980 et au-delà, est conçue pour dépasser les limites des BGA, COB et CSP, qui couvrent des surfaces de plus en plus petites. Le procédé de via dans la pastille permet de placer les vias directement dans les zones de fabrication. L'intérieur du via est métallisé avec des informations, puis le via est rempli d'une résine époxy conductrice ou non conductrice, recouvert d'un nouveau métallisage, le rendant ainsi totalement invisible.
Cela paraît simple, mais en réalité, ce procédé unique en son genre comporte en moyenne huit autres étapes. Des équipements spécialisés et des techniciens qualifiés supervisent étroitement le processus afin d'obtenir une canalisation invisible parfaite.
Types de remplissage par voie
De manière générale, il existe différents types de matériaux de remplissage pour les vias : résine époxy non conductrice, matériaux conducteurs, cuivre, argent et métallisation électrochimique. Chacun de ces procédés permet d'obtenir une surface plane avec un via, qui sera soudée comme une surface classique. Les vias et microvias sont percés, borgnes ou enterrés, remplis, puis métallisés, et enfin recouverts par les pastilles CMS. L'enfouissement des vias est complexe et long à réaliser. En définitive, l'ajout de ces quatre cycles de perçage et le perçage à une profondeur contrôlée augmentent la durée du processus.
IHD rentable
Alors que certains produits de consommation se miniaturisent, le consommateur estime que la qualité reste la même, le seul critère étant le prix. Cette miniaturisation est rendue possible grâce à la technologie HDI, qui permet de passer d'un circuit imprimé TH à 8 couches à un circuit imprimé à 4 couches utilisant la technologie microvia HDI. Un circuit imprimé HDI à 4 couches correctement réalisé peut constituer une alternative à un circuit imprimé classique à 8 couches, offrant des capacités de routage équivalentes, voire supérieures.
Il convient de rappeler que le procédé de microvia augmente le coût du circuit imprimé HDI, mais tant que l'approche de conception et la densité du circuit sont correctes, les gains en termes de surface de matériau et de couches de circuit dépassent largement le coût supplémentaire du traitement au sein du circuit imprimé HDI.
Ensuite, vous fabriquez des panneaux HDI pour tablier.
La fabrication de circuits imprimés HDI requiert des équipements et des procédés spécialisés, tels que le perçage laser, le bouchage, l'imagerie laser directe et les cycles de lamination séquentiels. * Les cartes HDI présentent des lignes plus fines, un pas plus serré et un anneau annulaire plus fin, ainsi que des matériaux spéciaux plus fins. Ceci permet la fabrication de cartes alternatives, dont le coût est plus élevé, le temps de production plus long et la réalisation d'un investissement conséquent.
Technologie de perçage laser
Ce procédé utilise davantage le four à micro-ondes pour percer les plus petits micro-vias et intégrer la technologie sur la surface d'une carte. Le via submicronique ou via borgne peut ensuite être découpé à l'aide de ce faisceau lumineux de 20 microns (1 mil) de diamètre, capable de découper le métal et le verre. De nouveaux produits, tels que les matériaux en verre uniforme, les stratifiés à faibles pertes et à faible constante diélectrique, présentent une résistance thermique bien supérieure pour l'assemblage sans plomb et peuvent donc être utilisés avec ces trous plus petits.
Lamination et matériaux des panneaux HDI
Contrairement aux circuits imprimés monocouches, la technologie multicouche avancée permet d'ajouter des paires supplémentaires pour créer un circuit imprimé multicouche. Ripple utilise un procédé unique de quadruple pressage : les couches internes sont métallisées et imprimées avant d'être assemblées par pressage, grâce à un perçage laser. Ce processus d'assemblage est appelé construction séquentielle. La fabrication SBU utilise des couches solides. vias qui contribuent à une meilleure dissipation thermique gestion, interconnexion renforcée et fiabilité accrue de la carte.
Le cuivre revêtu de résine (RCC) a été développé pour pallier la faible qualité des trous, les temps de perçage plus longs et la finesse des circuits imprimés. Le RCC se caractérise par une feuille de cuivre ultra-légère, ultra-plate et ultra-mince, intégrée à la surface du circuit imprimé par des micro-nodules. La technologie de lignes et d'espacements les plus fins et les plus précis est obtenue par traitement chimique puis application d'une couche d'apprêt.
Dans cet exemple, un procédé chimique en ligne est utilisé pour appliquer le vernis sec sur l'âme du stratifié. Ce procédé, bien qu'ancien, préconisé avant la stratification, consiste à chauffer le matériau à la température souhaitée. Ce chauffage favorise une application plus uniforme du vernis sec sur la surface du stratifié, car le matériau absorbe moins de chaleur des rouleaux chauffants (ce qui permet d'obtenir des températures de sortie uniformes et stabilisées pour le produit stratifié). – La variation constante de température limite la présence d'air sous le film, un facteur important pour la reproduction précise des lignes et des espacements.
LDI et imagerie de contact
Bien que coûteux, le traitement de lignes plus fines que jamais et la fabrication de ces composants HDI en salles blanches de classe 100 sont indispensables. Les anneaux annulaires rapprochés exigent un contrôle plus strict. Avec des lignes plus fines, les retouches ou les réparations sont pratiquement impossibles. 3 paramètres clés : qualité de l’outil photo, préparation du laminage et imagerie. Les défauts de traitement sont détectés en salle blanche. Rappel : le procédé de photolithographie sèche reste la méthode de référence pour toutes les cartes électroniques.
Même dans ce cas, la traçabilité de la production au-delà d'un millième de pouce reste essentielle. Par exemple, l'imagerie directe laser (LDI) est une solution bien plus performante pour ces détails de petite taille, car à ce stade du cycle de production, l'imagerie par contact demeure la méthode la plus courante. Une salle SC100 équipée d'un système d'imagerie par contact reste l'outil principal dans de nombreuses usines. Face à la demande croissante, le perçage laser et l'imagerie directe laser gagnent également du terrain. Dans chaque usine HDI, Epec utilise des équipements à la pointe de la technologie pour produire ces circuits imprimés de haute précision.
Appareils photo, ordinateurs portables, scanners, téléphones portables : ces appareils continueront de repousser les limites de la technologie pour répondre aux besoins quotidiens des consommateurs, toujours plus petits et légers. En 1992, un téléphone portable pesait en moyenne entre 220 et 250 g et ne servait qu’à une seule chose : appeler. Aujourd’hui, on peut appeler, envoyer des SMS, naviguer sur Internet, écouter de la musique ou jouer à des jeux, et prendre des photos et des vidéos sur un seul appareil fin et équilibré de 151 g (pour les derniers modèles) ! La technologie HDI ne représente qu’une petite partie de l’univers Epec, mais elle est bien présente et, à mesure que notre société évolue, elle continuera de progresser. Epec sera toujours là pour répondre aux besoins de ses clients.