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PCB走向高密度精细化 四类产品最受关注

2021-07-15 点击量:

   目前,PCB产品已从传统的HDI / BUM板变为更高密度的IC封装基板(载体)板,埋入式组件板和刚柔板,PCB最终将走向“印刷电路板”的“极限”,最后,将不可避免地导致从“电传输信号”到“光传输信号”的“质量改变”,以印刷光电路板代替印刷电路板。
   由于电子产品的小型,高性能,多功能和高频(快速)传输的迅速发展,PCB必须从传统的PCB工业迅速向高密度,美观的产品开发过渡。 PCB产品已经开始,部分或全面地转向高密度互连层压板(HDI / BUM)板,基于封装的(负载)板,集成(嵌入式)组件印刷板(ICPcBBS)和刚性-柔性印刷板(G-FPCBS) 。未来,这四种PCB类型的产品将成为PCB行业的四个亮点,而未来更先进的“光信号”传输和计算的印刷光电路板将取代目前的“电信信号”传输和计算的印刷电路板。
   HDI / BUM板核心板价值占95%
   HDI / BUM板是比常规印刷板更高密度的一类PCB,可分为“核心板”和没有“核心板”两类HDI / BUM板。
   具有“核心板”的HdI / BUM板是由“常规印刷板”上一个或多个“产品”上的多个互连“层”形成的PCB。实际上,镀CORE的HDI / BUM板是“常规印刷板”过渡到更高密度PCB的结构形式,可以满足非常高密度安装的要求。同时,无论从设备,工艺技术和管理上都能更好地适应原始PCB行业向高密度PCB产品过渡的最佳途径。如果在现有的PCB生产设备,测试和技术的基础上进行一些改进,则可以开发生产,投资少,成本低,管理和生产等良好的连续性和可扩展性,因此被大多数PCB制造商所接受,因此, HDI / BUM板的核心板约占当前HDI / BUM板产值的95%。
   带芯板的HDI / BUM板,其高密度改进显着而突出,例如与4 x 12 x 4200 x 300cm2的HDI / BUM板相比,400 x 450 cm2的46层埋入式/盲板高层板具有更高的容量,更好的电气性能以及可靠性和使用寿命。
   目前,不使用“核心板”的hdI / BUM板大多使用导电胶技术,使用范围有限,因此所占比例很小。
   IC封装基板是解决CTE匹配问题的最重要方法
   IC封装基板是基于HDI / BUM板以继续“加深(高密度)”而开发的,或者IC封装基板是较高密度的HDI / BUM板。本质上,IC封装基板的主要问题是与要封装的元件(组)的CTE(热膨胀系数)匹配(兼容性)的问题,其次是高密度问题。
   从本质上讲,PCB为元(组)件提供了互连和机械(物理)支持。在当今的电子包装市场中,包装主要有三种类型:(1)有机基材包装;显然,传统的PCB不具备这些高级封装的功能(低CTE应用),因此PCB行业必须开发能够实现这些高级封装基板材料的技术和产品。
   封装基板和封装元件(组)之间存在CtE匹配(兼容)问题。当CTE不匹配或相差很大时,焊接封装所产生的内部应力会威胁电子器件的可靠性和寿命。因此,封装基板与封装元件(组)之间的CTE匹配(兼容)问题要求CTE之间的差异越来越小,并且安装密度的减小和焊接点面积的减小。
  IC封装基板主要体现在:1.基板材料的CTE较小或匹配,即应显着减小IC基板类型的CTE并使其接近(兼容)芯片引脚的CTE,以便确保可靠性; 2.直接用在裸芯片(KGD)封装中,因此要求IC基板密度更高; 3.包装基板厚度薄,尺寸小,大多数小于70mm x 70mm,并且4.大多数低CTE基板,例如PI材料,超薄玻璃纤维布和碳纤维CCL材料,大多被选中。
   集成元件PCB同时嵌入有源无源元件是出路
   随着电子产品的高密度,高频信号传输和高速数字化的发展与进步,芯片I / O数量和无源元件数量迅速增加,并且越来越多。严重影响电子产品的可靠性和传输信号的完整性,而出路就是去集成(嵌入式)元件印刷电路板。
   开发步骤:集成(嵌入式)无源组件(主要是电容器,电阻器,电感器等)-集成(嵌入式)有源组件(IC组件)。
1.埋入的无源元件
   无源元件的数量正在迅速增加。随着IC组件(或I / O数量)的集成,信号传输的高频和高速数字化(有源组件/无源组件的1:10-1组装)的增加,无源组件的数量将迅速增加。 -20-1-30-- 1:50):无源元件占越来越大的板面积(30%至40%至50%至70%),影响高密度;表中显示了用于常规组装的各种元(组)件数的比率。
   无源元件的增加必然会引起问题。无源元件的增加使得焊接点越来越多,焊接的可靠性越来越低,焊接点一直是电子产品的最大故障率,由无源元件形成的电路引起的电磁干扰越来越严重,无源元件的增加会增加电路板的尺寸(面积),这会对高频和高速数字传输的性能产生不利影响。
   使用埋入式无源元件可以消除这些影响,并显着提高发射信号的完整性和可靠性。
   埋入式无源元件可分为:埋入式单个无源元件,埋入式“集成”(电容器,电阻等)无源元件。
2.埋入有源组件。
   在掩埋无源元件的同时,还嵌入了有源元件(各种IC元件),正在开发和试用中,是未来发展的道路。
   刚挠式印制板将在未来加速增长
   2006年,挠性(包括刚性-挠性)印刷板的产值占THE PCB总产值的17%,并且未来将以更快的速度增长,到2010年,预计将达到25个。 %-30%。
   刚性印制板的结构可以改变,下图显示了当前典型的两代产品。
   刚柔印制板的优点有很多方面,但最重要的是:高密度连接的可靠性提高(取代机械插件等),便于小型化,安装灵活性(弯曲或折叠)和3D( 3D)组装,简化了安装过程和维护,并易于后期处理,所有这些都有明显的优势。因此,它将随着电子产品的小型化,高性能,多功能化发展而发展。
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