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Circuit imprimé HDI

Grâce à l'utilisation de technologies de production avancées et à un système de contrôle qualité rigoureux, nous garantissons que chaque circuit imprimé HDI répond aux besoins spécifiques de nos clients. Nous privilégions toujours une approche centrée sur le client et nous nous engageons à lui fournir le meilleur service possible.

IDH (Capacité technologique partielle)
N/M/N	4～28L (6 étapes)
Interconnexion de toute couche	16L
Épaisseur du panneau fini	200 µm à 3200 µm
Type de feuille de cuivre	VLP. SLP. SLP2
Mon laser via/pad(um)	70/140 µm
Min enterré via diamètre/tampon (um)	100/230 µm
Diamètre minimal du PTH/pad(µm)	100/230 µm
Trace/espacement minimal (µm)	35/35 µm
Mon vernis épargne ouvert(euh)	90 µm
Couleur du masque de soudure
Finition de surface	HASL/Étain d'immersion/Argent d'immersion /ImmersionGold/ENEPIG/OSP
Test	ICT, FCT, AOI, test par sonde volante

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détails du produit

Circuit imprimé HDI : le support central des circuits électroniques en interconnexion haute densité

Avec l'évolution rapide des dispositifs électroniques vers la miniaturisation, la finesse et une intégration accrue, les circuits imprimés traditionnels ne peuvent plus répondre aux exigences d'interconnexion haute densité imposées par l'augmentation du nombre de broches des puces et l'amélioration des débits de transmission des signaux. Dans ce contexte, Circuit imprimé HDI (High-Density Interconnect Printed Circuit Board)Grâce à sa conception de circuit fine, à ses diamètres et espacements de trous minuscules et à ses excellentes performances de signal, il est devenu un composant essentiel dans des domaines électroniques haut de gamme tels que les smartphones, les tablettes, les appareils IoT et l'électronique médicale, stimulant l'innovation technologique et la mise à niveau des produits dans l'industrie électronique.

1. Concept de base et caractéristiques structurelles des circuits imprimés HDI

Les circuits imprimés HDI (High-Density Interconnect Printed Circuit Board) sont un type de circuit imprimé avancé qui utilise les technologies de micro-vias borgnes et de vias enterrés pour réaliser des connexions électriques haute densité entre les couches. Leur définition repose essentiellement sur la « haute densité » : en réduisant la largeur et l’espacement des pistes, en diminuant le diamètre des trous et en augmentant le nombre de couches, ils permettent d’intégrer davantage de composants et d’obtenir une interconnexion de circuits plus dense sur une surface de circuit imprimé limitée. Conformément aux normes IPC (Association Connecting Electronics Industries), les circuits imprimés HDI respectent généralement des indicateurs clés tels qu’une largeur/un espacement de pistes ≤ 0,1 mm et un diamètre de via borgne/enterré ≤ 0,15 mm.

La structure d'un circuit imprimé HDI est plus complexe que celle d'un circuit imprimé traditionnel, et sa structure typique comprend :

Micro trou borgneUn trou reliant uniquement deux couches adjacentes, sans traverser l'intégralité du circuit imprimé, a un diamètre généralement compris entre 0,1 et 0,15 mm. Ce type de trou permet de gagner de la place sur le circuit imprimé, de réduire les paramètres parasites sur le trajet de transmission du signal et d'améliorer l'intégrité de ce dernier.
Trou enterré: Caché à l'intérieur du circuit imprimé, reliant deux ou plusieurs couches de circuits non superficielles, ce qui n'occupe pas d'espace de surface et améliore encore la flexibilité et la densité de l'agencement du circuit.
Couche de circuit finLa largeur et l'espacement des lignes peuvent atteindre 0,05 à 0,1 mm, voire moins, ce qui permet d'accueillir davantage de lignes de signal et de pastilles de composants.
Structure empiléeLes méthodes d'empilement courantes comprennent 1+N+1, 2+N+2, etc. (les nombres avant et après « + » représentent le nombre de couches HDI externes, et N représente le nombre de couches de circuit ordinaire internes), et l'interconnexion multicouche haute densité est réalisée grâce à de multiples processus de construction.

2. Principaux procédés de fabrication des circuits imprimés HDI

Le processus de fabrication des circuits imprimés HDI est plus précis et complexe que celui des circuits imprimés traditionnels, et ses principales étapes sont les suivantes :

Technologie de perçage laser

Le perçage laser est un procédé essentiel dans la fabrication des circuits imprimés HDI. Il permet de réaliser des microtrous borgnes et des trous enterrés. Les lasers les plus courants sont les lasers à dioxyde de carbone (CO₂) et les lasers ultraviolets (UV). Les lasers CO₂ sont adaptés au perçage de substrats en résine et en fibre de verre, avec un diamètre de trou généralement compris entre 0,1 et 0,15 mm. Les lasers UV permettent d'obtenir des diamètres de trou plus petits (0,05 à 0,1 mm) avec une qualité de perçage supérieure, ce qui les rend adaptés aux produits HDI de haute précision. Le perçage laser présente l'avantage d'une grande efficacité, d'un diamètre de trou réduit et d'un positionnement précis, répondant ainsi aux exigences de haute densité de distribution des microtrous borgnes.

Processus de construction

Le processus de fabrication est essentiel à la réalisation de la structure multicouche des circuits imprimés HDI. On commence par fabriquer le noyau, puis on empile successivement des couches isolantes et des feuilles de cuivre de part et d'autre de ce noyau. Les connexions intercouches sont ensuite réalisées par perçage laser et électrodéposition de cuivre. La répétition de ce processus permet de former une structure HDI multicouche. Selon le nombre de couches, on distingue les circuits imprimés HDI à une seule étape, à deux étapes, voire à plusieurs étapes. Plus le nombre de couches est élevé, plus la densité d'interconnexion est importante.

Procédé de galvanoplastie du cuivre

Le cuivrage électrolytique est utilisé pour former une couche conductrice sur les parois internes des microtrous borgnes et des trous enterrés, permettant ainsi de réaliser des connexions électriques intercouches. Les circuits imprimés HDI exigent une uniformité et une densité de cuivre électrolytique extrêmement élevées. Des procédés d'électrolyse avancés (tels que l'électrolyse pulsée) doivent être mis en œuvre pour garantir une épaisseur uniforme de la couche de cuivre dans les trous, éviter les défauts tels que les vides et les piqûres, et assurer la fiabilité des connexions.

Procédé de fabrication de circuits fins

Les circuits fins sont fabriqués par des procédés tels que la photolithographie et la gravure, avec une largeur de ligne et un espacement contrôlables en dessous de 0,05 mm. Pour garantir la précision et l'intégrité des circuits, il est nécessaire d'utiliser une résine photosensible haute résolution, un équipement d'exposition de haute précision et des paramètres de gravure optimisés afin de réduire la déformation des circuits et la gravure latérale.

3. Principaux avantages des circuits imprimés HDI

Comparées aux PCB traditionnels, les PCB HDI présentent des avantages significatifs à divers égards grâce à leur structure et à leurs procédés uniques :

Interconnexion haute densité, réduisant le volume du circuit imprimé

Grâce à des trous borgnes, des trous enterrés et une technologie de circuits fins, les circuits imprimés HDI permettent d'intégrer davantage de composants et de connexions par unité de surface. Par exemple, la surface d'une carte mère de smartphone utilisant un circuit imprimé HDI peut être réduite de 30 à 50 % par rapport à un circuit imprimé traditionnel, un atout majeur pour les appareils mobiles qui recherchent la finesse et la légèreté.

Amélioration de l'intégrité du signal, réduction des interférences électromagnétiques

Les microtrous borgnes et les trous enterrés raccourcissent le trajet de transmission du signal, réduisant ainsi la latence et la diaphonie. Parallèlement, la conception précise du circuit optimise la direction du signal et réduit les rayonnements électromagnétiques (EMI). Ceci permet aux circuits imprimés HDI de répondre aux exigences strictes de performance du signal dans des environnements tels que la communication 5G et la transmission de données à haut débit.

Amélioration des performances de dissipation thermique, amélioration de la fiabilité des équipements

La structure multicouche et l'agencement optimisé des circuits imprimés HDI permettent une répartition plus homogène de la chaleur, évacuant rapidement la chaleur générée par les composants haute puissance vers la zone de dissipation thermique. De plus, certains circuits imprimés HDI peuvent être associés à des substrats métalliques ou à des matériaux thermoconducteurs afin d'améliorer encore la dissipation thermique et de prolonger la durée de vie des équipements électroniques.

Simplifier le processus d'assemblage, réduire les coûts de production

La haute densité des circuits imprimés HDI permet un placement plus central des composants, réduisant ainsi la longueur et le nombre de pistes et de soudures lors de l'assemblage. Parallèlement, leur finesse et leur légèreté simplifient l'assemblage des équipements électroniques, contribuant indirectement à réduire leur coût de production.

4. Principaux types et scénarios d'application des circuits imprimés HDI

Selon le nombre de couches superposées et la complexité structurelle, les circuits imprimés HDI peuvent être divisés en différents types, adaptés à différents scénarios d'application :

Circuit imprimé HDI à un seul étage

Adoptant un procédé de fabrication unique, la structure est généralement de type 1+N+1, adaptée aux produits présentant des exigences d'interconnexion de densité moyenne et faible, tels que les tablettes, les routeurs, les appareils photo numériques, etc. Ces produits ont certaines exigences en matière de volume de circuit imprimé et de performances de signal, mais ne nécessitent pas une densité extrêmement élevée.

Circuit imprimé HDI à deux étages

Après deux étapes de fabrication, la structure peut atteindre une complexité de 2+N+2, voire plus, avec une densité d'interconnexion accrue. Elle convient aux produits exigeants en termes de densité et de performances de signal, tels que les smartphones, les serveurs haut de gamme, les équipements de diagnostic médical, etc. Par exemple, les cartes mères des smartphones grand public utilisent majoritairement des circuits imprimés HDI à deux étages.

Circuit imprimé HDI à trois étages et plus

Réalisée grâce à de multiples procédés de fabrication, elle présente une structure complexe et une densité d'interconnexion extrêmement élevée. Elle est principalement utilisée dans les équipements électroniques haut de gamme, tels que l'électronique aérospatiale, les instruments médicaux de précision, les équipements de calcul haute performance, etc. Ces produits exigent une fiabilité, une stabilité et des performances de signal optimales, et leur coût de fabrication est relativement élevé.

Outre les scénarios ci-dessus, les circuits imprimés HDI sont également largement utilisés dans les capteurs IoT, l'électronique automobile (comme les systèmes de conduite autonome, les systèmes de divertissement embarqués), les équipements de contrôle industriel et d'autres domaines, devenant des composants de base clés qui stimulent le développement technologique de ces domaines.

5. Tendances de développement des circuits imprimés HDI

Avec les progrès constants de la technologie électronique, les circuits imprimés HDI se développent rapidement dans les directions suivantes :

Densité plus élevéeLa largeur et l'espacement des lignes sont inférieurs à 0,03 mm, et le diamètre des trous est réduit à moins de 0,05 mm. Une densité d'interconnexion plus élevée est obtenue grâce à des procédés plus précis afin de répondre aux besoins de développement des technologies d'encapsulation de puces (telles que SiP, CoWoS).
Multicouches et intégrationLe nombre de couches continue d'augmenter et, dans le même temps, des composants passifs (tels que des résistances et des condensateurs) sont intégrés dans le circuit imprimé pour réaliser l'intégration « circuit imprimé + composants », réduisant encore le volume et améliorant le niveau d'intégration.
Amélioration matérielle: Des substrats haute fréquence et haute vitesse avec une faible constante diélectrique (Dk) et un faible facteur de perte (Df), tels que le FR-4 haute vitesse et le polyimide (PI), sont adoptés pour répondre aux exigences plus élevées en matière de performances du signal dans la communication 5G, 6G et la transmission de données à haut débit.
Production écologique et optimisation des coûtsDévelopper des procédés de fabrication respectueux de l'environnement afin de réduire l'utilisation d'agents chimiques et les émissions de déchets ; parallèlement, réduire le coût de fabrication des circuits imprimés HDI grâce à l'optimisation des processus et à la production à grande échelle, et promouvoir leur diffusion dans les équipements électroniques de milieu et bas de gamme.
Intégration avec les technologies d'emballage avancées: Les circuits imprimés HDI sont de plus en plus étroitement associés à des technologies d'encapsulation avancées telles que le Chip Scale Packaging (CSP) et le Flip Chip, formant un modèle de conception collaborative « encapsulation-PCB » afin d'améliorer encore les performances et la fiabilité des équipements électroniques.