Memilih Bahan PCB HDI Ideal: Panduan Praktis
Teknologi Interkoneksi Tingkat Tinggi (HDI) saat ini mendapat persetujuan pasar karena banyak desainer elektronik berlomba untuk mendapatkannya. Perlu dicatat bahwa penjualan HDI dua kali lipat dari garis konvensional berdasarkan tren pasar terbaru.
Biasanya, setiap desainer elektronik harus memilih bahan PCB HDI yang benar terlepas dari aplikasi pembuatannya. Tetapi dengan HDI, memilih peralatan yang tepat sangat penting karena Anda bekerja dengan PCB yang ringan, kecil, dan kuat. Jaraknya sering kali kurang dari delapan mil (Eqv. 200um), sementara lubangnya biasanya kurang dari sepuluh mil (Eqv. 250um).
1. PCB HDI – Apa itu Tumpukan HDI?
PCB HDI datang dengan persyaratan konstruksi unik yang harus diikuti oleh pembuat untuk output maksimal. Anda memerlukan bahan yang tepat dengan Suhu Dekomposisi (Td) yang tinggi dan umumnya berkualitas baik yang teruji. Demikian pula, Anda akan menggunakan solder bebas timah.
Tumpukan HDI berisi matriks resin yang menyediakan properti resistansi dan dielektrik yang diperlukan untuk memisahkan lapisan kawat tembaga yang sangat konduktif.
Peran apa yang dimainkan tumpukan HDI dalam menentukan performa mereka?
Tumpukan HDI berisi matriks resin yang menentukan performa aplikasi HDI. Pemilihan tumpukan yang benar (secara perpanjangan, matriks resin) akan membantu mengoptimalkan kualitas bentuk yang ingin dibuat desainer.
2. PCB HDI – Properti Bahan Dielektrik yang Perlu Dipertimbangkan Sebelum Memilih
Performa optimum HDI bergantung pada pemilihan bahan dielektrik yang benar. Seperti yang terjadi, semakin tinggi kualitasnya, semakin baik performanya. Secara umum, kualitas bahan dielektrik yang akan dipilih harus di atas yang dapat diperoleh dari bahan PCB tradisional yang berlapis. Namun, Anda perlu menyadari bahwa bahan dielektrik berkualitas tinggi dapat mahal. Dengan demikian, properti spesifik diperlukan untuk menyimpulkan kualitas bahan dielektrik; periksa di bawah ini.
2.1: Suhu Dekomposisi (Td)
Ini merujuk pada suhu di mana bahan dielektrik akan terdekomposisi secara termal. Pada suhu ini, jelas bahwa bahan dielektrik mulai berubah status. Ikatan yang ada dalam molekul zat sering kali menentukan suhu dekomposisinya. Bahan dielektrik yang baik untuk tumpukan HDI harus memiliki suhu dekomposisi (Td) yang tinggi untuk multifungsi suhu tinggi.
2.2: Suhu Transisi Kaca (Tg)
Suhu Transisi Kaca Dielektrik (Tg.) dari bahan dielektrik merujuk pada transisi dari keadaan amorf rigid ke keadaan fleksibel. Properti ini adalah fitur unik dari resin atau matriks dalam dielektrik. Informasi utama yang disampaikan ini tentang bahan adalah pengungkapan kondisinya pada suhu layanan.
Dengan kata lain, Tg. menjelaskan apakah bahan tetap kaca dan rigid atau getah dan fleksibel. Untuk tumpukan HDI, sifat desain akan menentukan apa yang Anda cari di sini. Namun, secara umum, Tg. yang tinggi ini menyarankan bahwa dielektrik akan tetap rigid pada suhu yang ditetapkan, yang merupakan hal yang baik.
2.3: Koefisien Ekspansi Termal (CTE)
Koefisien Ekspansi Termal adalah peningkatan fraksional dari bahan dielektrik per derajat kenaikan suhu. Ekspansi ini dapat berupa volume, luas, atau panjang, tetapi yang paling mungkin adalah ekspansi panjang. Jika perubahan suhu kecil menyebabkan perbedaan ukuran yang signifikan, dielektrik mungkin tidak cukup untuk PCB HDI.
2.4: Waktu Delaminasi
Ini juga disebut Waktu Delaminasi. Ini adalah cara pengukuran yang digunakan dalam menganalisis performa bahan dielektrik. Ini mempertimbangkan waktu total yang dibutuhkan oleh resin dielektrik untuk delaminasi. Secara umum, untuk tumpukan HDI, semakin lama waktu yang dibutuhkan untuk delaminasi, semakin baik.
3. PCB HDI – Apa Persyaratan Bahan untuk PCB Fleksibel HDI?
Dengan semakin populernya teknologi HDI di pasar saat ini, ada kebutuhan untuk mengetahui apa yang harus diperhatikan saat membeli bahan untuk PCB Fleksibel. Aplikasi yang beroperasi pada HDI membutuhkan garis yang lebih halus dan lubang melalui yang cukup lebih kecil daripada PCB reguler. Artinya, lapisan konduktor dan substrat yang sangat tipis adalah yang diperlukan. Sayangnya, sebagian besar pembuat hanya mempertimbangkan properti fisik ini dan mengabaikan properti teknis. Sub-bagian di bawah ini mencantumkan persyaratan bahan teknis untuk PCB Fleksibel HDI.
3.1: Stabilitas Dimensi Bahan Fleksibel
Sebelumnya, desainer menunjukkan skeptisisme tentang penggunaan substrat rigid dan bahan fleksibel karena orang memperhatikan bahwa bahan-bahan ini fluktuasi saat pembuatan terjadi. Tentu saja, sekarang kita tahu bahwa substrat populer pada saat itu-PI Film- menyusut saat produksi berlangsung. Penyusutan ini timbul karena stres besar yang dihasilkan selama proses laminasi.
Output dan performa FPC sangat dipengaruhi oleh penggunaan bahan tipis. Namun, hasil FPC ditentukan oleh seberapa stabil secara dimensi bahan yang digunakan. Untuk mencapai produk sirkuit padat tinggi, bahan yang digunakan harus stabil secara dimensi dan struktural.
3.2 Kontrol Fluibilitas Perekat Lapisan Luar
Alasan utama untuk menggunakan film pelapisan dalam sirkuit HDI adalah untuk mencapai jendela yang kecil. Dengan demikian, memastikan perekat tidak mengisinya saat laminasi berlangsung. Pendekatan ini saja dapat memastikan foil tidak tertutup, dan itulah sebabnya perlu mengontrol laju alur bahan pelapisan HDI.
Di sisi lain, terlalu banyak fluibilitas dapat menyelimuti jendela. Misalnya, jika fluibilitas terlalu kecil, dapat menghasilkan garis halus yang memiliki begitu banyak lubang, sehingga mengorbankan isolasi listrik. Karena sebagian besar bahan fleksibel tidak selalu datang dengan fitur ini, film pelapisan yang tepat berdasarkan properti alur perekat tetap menjadi pilihan terbaik.
3.3 Foil Tembaga Tipis dan Profil Rendah
Cara yang baik untuk mencapai sirkuit fleksibel HDI adalah dengan menggunakan foil tembaga yang butir halus, tipis, dan profil rendah. Ketebalan foil tembaga tersebut harus berada dalam kisaran sirkuit fleksibel biasa, yaitu 1oz. Di mana kepadatan grafik rata-rata adalah tujuan, foil tembaga 1oz. mampu memberikan performa yang diperlukan. Namun, untuk Aplikasi HDI, pembuat dapat menggunakan salah satu foil tembaga 1/3, ½, atau 1/4oz.
3.4 Resistansi Bahan terhadap Migrasi Elektron Perekat
Dengan sirkuit fleksibel, migrasi elektron adalah kelemahan karena mengakibatkan kerusakannya. Perekat sirkuit fleksibel tertentu memungkinkan ion tembaga bergerak melalui mereka ketika mereka rentan terhadap tegangan bias, suhu tinggi, atau kelembaban. Efek ini adalah garis yang membentuk kutub negatif dan positif.
Sekarang kepadatan garis dan tegangan meningkat; keandalan sirkuit terus berada di bawah ancaman migrasi elektron. Dan di antara semua aplikasi, HDI tampaknya paling berisiko. Itulah sebabnya pembuat sirkuit harus menjadi sensitif terhadap isu ini dan mengambil langkah yang tepat untuk mengatasinya.
4. PCB HDI – Bahan HDI yang Berbeda dapat Digunakan untuk Berbagai
Bahan PCB dengan Faktor Disipasi (Df) rendah atau Dielectric Loss Tangent adalah yang terbaik untuk kehilangan energi yang rendah pada frekuensi tinggi. Untuk mencapai ini, setidaknya empat kategori bahan HDI cocok. Periksa di sub-bagian di bawah ini.
4.1: Kecepatan Sedang dan Kehilangan
Ini adalah bahan PCB paling populer yang ada; mereka termasuk keluarga FR-4. Rasio konstanta dielektrik mereka terhadap respons frekuensi tidak datar, jadi mereka mengalami kehilangan dielektrik yang lebih besar. Karena itu, hanya aplikasi analog atau digital dengan kebutuhan GHz yang sedikit yang dapat menggunakannya.
4.2 Kecepatan Tinggi, Kehilangan Rendah
Kategori bahan HDI ini memiliki kurva Dk. terhadap frekuensi yang lebih datar. Hasilnya adalah kehilangan dielektrik yang sangat rendah, hingga setengah dari yang dapat diperoleh dengan bahan Kecepatan Sedang. Aplikasi dengan kebutuhan sekitar 0 GHz akan menggunakannya paling berguna.
4.3 Kecepatan Tinggi, Kehilangan Rendah, Integritas Sinyal Tinggi
Kurva Dk. terhadap frekuensi sama rata, dan kehilangan dielektrik juga sangat rendah. Keuntungan tambahan dari mereka adalah mereka menghilangkan kebisingan listrik yang tidak perlu yang umum pada kategori bahan lainnya.
4.4 Kecepatan Tinggi, Kehilangan Sangat Rendah, Integritas Sinyal Tinggi, RF dan microwave
Di antara semua bahan HDI yang dibahas, kurva Dk. terhadap frekuensi dari kategori ini adalah yang paling datar. Mereka juga memiliki kehilangan dielektrik terendah dari semua. Untuk aplikasi dengan kebutuhan GHz hingga 20, kategori bahan ini adalah yang paling cocok.
HDI PCBs – Biaya Bahan HDI Terkait Fungsinya
Secara prinsip, bahan yang memiliki nilai Dk dan Df yang rendah dengan fitur SI yang bagus adalah yang terbaik untuk mendapatkan performa HDI yang baik. Namun, elemen yang disorot dalam bab 5 di atas sering kali sulit diproses dan tidak selalu berlaku untuk semua Tumpukan HDI. Terlepas dari itu, semakin tinggi kualitas bahan yang Anda butuhkan, semakin banyak uang yang harus Anda siapkan. Biasanya, bahan Kecepatan Tinggi, Kehilangan Sedikit, Integritas Sinyal Tinggi, RF, dan Microwave adalah kategori yang paling mahal.
HDI PCBs – Di Mana Mendapatkan Bahan yang Tepat untuk HDI
Bergantung pada lokasi Anda, Anda dapat mendapatkan bahan HDI dari beberapa produsen PCB HDI di sekitar Anda. Namun, jika Anda kesulitan menemukan yang terpercaya, Anda dapat memesan langsung dari Amazon, yang akan sampai ke pintu rumah Anda.
Masa Depan PCB HDI Berdasarkan Tren Pasar Terkini
Diberikan popularitas yang dinikmati teknologi HDI di dunia elektronik saat ini, masa depan masih jauh dari gelap. Meskipun benar bahwa HDI masih dapat ditingkatkan, keuntungan dan aplikasinya cukup banyak untuk diabaikan. Hampir semua sektor, termasuk militer, sedang mengadopsi PCB HDI, yang telah meningkatkan penerimaannya.
Kesimpulan
Teknologi HDI dengan cepat gaining ground secara global, dan beberapa aplikasi sekarang berjalan padanya. Namun, dapat menjadi tugas yang menakutkan untuk memilih bahan dielektrik yang tepat untuk itu. Anda perlu mempertimbangkan beberapa faktor sebelum membuat pilihan Anda, dan itulah yang telah kami coba bantu Anda lakukan dalam artikel ini. Kami berharap Anda akan menemukan informasi ini berguna.
