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高密度電路板的發(fā)展與應(yīng)用

文章出處:高密度印刷電路板技術(shù)責(zé)任編輯:龔愛清查看手機網(wǎng)址
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印刷電路板將金屬層建立在獨立的線路層上,因此層間的從向連接是不可或缺的。為了要達(dá)到層間連接的目的,必須使用錯孔的方法形成通路并在孔壁上作出可靠的導(dǎo)體,才能完成電力或訊號的連結(jié)。自從通孔電鍍被提出后,幾乎所有的多層電路板都采用此種方法生產(chǎn)。

而高密度電路板則是采用增層式的制作模式,以機械,雷射或光感應(yīng)的方式在介電材上形成小孔,再以電鍍導(dǎo)通的手段作出電的通路。當(dāng)然也有部分的制作者以導(dǎo)電膠填充連結(jié)的方式進(jìn)行孔的導(dǎo)通,但是基本的概念是類似的。

通孔電鍍用于多層印刷電路板已有數(shù)十年的歷史,除了用于插接通孔式元件的插件孔以及用于固定的工具孔外,其他的孔都?xì)w類為導(dǎo)通用孔。中文在區(qū)分方面較不明顯,但是在英文中將插件及工具類用的孔稱為HOLE,有較明確孔的味道。但是在純導(dǎo)通用的孔方面則以VIA稱之,其意義則有一種經(jīng)由某處到達(dá)另外一處的味道,因此純?yōu)橥分狻?/p>

當(dāng)電路板密度提高的時候,基本上可以想見的是VIA會越來越多,HOLE會越來越少。安裝的SMD元件會越來越多,DIP的元件會越來越少。這樣的處理當(dāng)然線路就可以越緊密,同時接點的距離密度可以提升,同樣的產(chǎn)品可以用更小的占用面積來完成。

為了要能夠達(dá)成真實的無負(fù)擔(dān)行動化目標(biāo),日本的一些電子先進(jìn)廠商將一般的電子產(chǎn)品分為十大類,從最小的手腕及直接可以穿戴的產(chǎn)品,到筆記型電腦的各種特性都作了一些描述。其中最值得提出的就是,凡是要真的成為方便可攜的產(chǎn)品都必須要做到一件事,那就是在收納時必須要做到可以放在前胸口袋中,但是不感覺到有負(fù)擔(dān)。這樣的標(biāo)準(zhǔn)如果作大略的推估,總厚度不可以超過5mm,或者是更嚴(yán)苛一點的說3mm是一個比較理想的數(shù)字。以目前多數(shù)的電子產(chǎn)品都必須包括一個簡單的顯示器以及周邊的基本功能元件。

這些需求不但讓電路板的可用幾何空間被壓縮,同時也迫使所有的元件在厚度控制方面都必須要處處小心。目前許多的電子產(chǎn)品不但用高密度電路板作為連結(jié)的母體,同時在電子構(gòu)裝方面也朝向堆疊式的構(gòu)裝模式,以節(jié)約百度與空間的占用率,這使得電路板的發(fā)展不再能獨立于電子構(gòu)裝之外,各式各樣不同的構(gòu)裝模組也都是靠著高密度構(gòu)裝載板的搭配而得以實現(xiàn)。

當(dāng)電路板走向高密度的時候,其實從幾何的眼光來看會有幾個基本的特性變化發(fā)生。其一是孔的堆疊結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化。孔的立體結(jié)構(gòu)會從最傳統(tǒng)的純通孔結(jié)構(gòu)變化為序列式的壓板結(jié)構(gòu),之后會變成微孔式的高密度電路板結(jié)構(gòu)或是混合結(jié)構(gòu),發(fā)展趨勢如圖1.3所示。

高密度電路板的發(fā)展與應(yīng)用

圖1.3電路板斷面結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢

從幾何結(jié)構(gòu)可以很容易的了解,傳統(tǒng)的電路板如果在某一個坐標(biāo)上制作出通孔結(jié)構(gòu),即便是連通兩層之間的線路,但是實質(zhì)上孔已經(jīng)占用了一個位置,這不但浪費空間同時無法在該位置進(jìn)行組裝。但是如果采用了序列式的壓合法,同一個位置就可以作出兩個以上的連通,在空間的利用上有明顯的改善。

但是這樣的做法由于必須面對薄板制程的考驗,因此在實務(wù)應(yīng)用上仍不理想。

至于使用高密度電路板技術(shù)方面,因為采用的盲孔結(jié)構(gòu)同時引進(jìn)了有效的微孔成孔技術(shù),因此可以提高連結(jié)密度,同時又不必面對薄板制程的困擾。在組裝方面也因為可以直接在盲孔上方進(jìn)行接腳的焊接,因此可以省下相當(dāng)多的幾何空間,這些優(yōu)勢都使得高密度電路板在新一代電子產(chǎn)品的設(shè)計方面成為新寵。

但是由于電性需求的考慮,部分的電信產(chǎn)品廠家為了電磁輻射及設(shè)計結(jié)構(gòu)的考慮,仍然要求保留部分序列式壓合的結(jié)構(gòu),這使得兩種技術(shù)混用的現(xiàn)象逐漸普遍。另外也因為產(chǎn)品收納方面方便性需求的因素,一些折疊式的產(chǎn)品設(shè)計頗受青睞,就因為如此使軟板與硬板共同組裝或是直接同軟硬板生產(chǎn)高密度電路板,在新興的電子市場中也扮演了一定的重要角色。圖1.4所示,為采用高密度電路板所生產(chǎn)的折疊式手機范例。


高密度電路板的發(fā)展與應(yīng)用

圖1.4 高密度電路板所生產(chǎn)的折疊式手機

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