รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับแผงวงจรพิมพ์ความหนาแน่นสูง

แผงวงจรพิมพ์เป็นส่วนประกอบโครงสร้างที่เกิดจากวัสดุฉนวนที่เสริมด้วยการเดินสายตัวนำ เมื่อสร้างผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย จะมีการติดตั้งวงจรรวม ทรานซิสเตอร์ ไดโอด ส่วนประกอบแบบพาสซีฟ และชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ การเชื่อมต่อสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์และฟังก์ชั่นสามารถเกิดขึ้นได้ด้วยการต่อสายไฟ ดังนั้น แผงวงจรพิมพ์จึงเป็นแพลตฟอร์มที่ให้การเชื่อมต่อส่วนประกอบ ทำหน้าที่เป็นรากฐานสำหรับการเชื่อมต่อส่วนประกอบต่างๆ

เนื่องจากข้อเท็จจริงที่ว่าแผงวงจรพิมพ์ไม่ใช่ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายทั่วไป คำจำกัดความของชื่อจึงค่อนข้างสับสน ตัวอย่างเช่น มาเธอร์บอร์ดที่ใช้ในคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลเรียกว่ามาเธอร์บอร์ดและไม่สามารถเรียกโดยตรงว่าแผงวงจรพิมพ์ แม้ว่าจะมีบอร์ดในเมนบอร์ด แต่ก็ไม่เหมือนกัน ดังนั้นเมื่อประเมินอุตสาหกรรมจึงไม่สามารถกล่าวได้ว่าทั้งสองมีความเกี่ยวข้องกัน แต่ไม่สามารถกล่าวได้ว่าเหมือนกัน ตัวอย่างเช่น เนื่องจากมีชิ้นส่วนวงจรรวมบรรจุอยู่บนแผงวงจร สื่อข่าวจึงเรียกมันว่าบอร์ด IC แต่โดยเนื้อแท้แล้ว มันไม่เทียบเท่ากับแผงวงจรพิมพ์

ด้วยแนวโน้มของผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์แบบมัลติฟังก์ชั่นและซับซ้อน ระยะสัมผัสของส่วนประกอบวงจรรวมจะลดลง และความเร็วในการส่งสัญญาณค่อนข้างเพิ่มขึ้น สิ่งนี้นำไปสู่การเพิ่มจำนวนการเชื่อมต่อและลดความยาวของการเดินสายระหว่างจุด สิ่งเหล่านี้ต้องการการประยุกต์ใช้การกำหนดค่าการเดินสายความหนาแน่นสูงและเทคโนโลยี micropore เพื่อให้บรรลุเป้าหมาย การเดินสายและการต่อเชื่อมโดยทั่วไปทำได้ยากสำหรับบอร์ดด้านเดียวและสองด้าน ส่งผลให้แผงวงจรพิมพ์กลายเป็นหลายชั้นมากขึ้น นอกจากนี้ เนื่องจากการเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องของสายสัญญาณ เลเยอร์พลังงานและระนาบกราวด์ที่มากขึ้นจึงเป็นวิธีการออกแบบที่จำเป็น ซึ่งทั้งหมดนี้ทำให้วงจรพิมพ์เลเยอร์เป็นเรื่องธรรมดามากขึ้น

สำหรับข้อกำหนดทางไฟฟ้าของสัญญาณความเร็วสูง แผงวงจรพิมพ์ต้องมีการควบคุมอิมพีแดนซ์ที่มีลักษณะเฉพาะของไฟฟ้ากระแสสลับ ความสามารถในการส่งความถี่สูง และลดรังสีที่ไม่จำเป็น (EMI) การนำโครงสร้างของ Stripline และ Microstrip มาใช้ การออกแบบหลายชั้นกลายเป็นสิ่งจำเป็น เพื่อลดปัญหาคุณภาพของการส่งสัญญาณ จะใช้อิเล็กทริกต่ำ เพื่อให้สอดคล้องกับการย่อส่วนและอาร์เรย์ของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ ความหนาแน่นของแผงวงจรพิมพ์จะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องเพื่อตอบสนองความต้องการ การเกิดขึ้นของวิธีการประกอบชิ้นส่วนต่างๆ เช่น BGA, CSP และ DCA (Direct Chip Attachment) ได้ส่งเสริมแผงวงจรพิมพ์ให้มีความหนาแน่นสูงในระดับที่ไม่เคยมีมาก่อน

รูที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 150um เรียกว่า micropores ในอุตสาหกรรม วงจรที่สร้างขึ้นโดยใช้เทคโนโลยีโครงสร้างทางเรขาคณิตของรูพรุนขนาดเล็กเหล่านี้สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของการประกอบ การใช้พื้นที่ และด้านอื่นๆ ได้ ในขณะเดียวกัน การย่อขนาดผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ก็จำเป็นเช่นกัน

มีหลายชื่อในอุตสาหกรรมสำหรับผลิตภัณฑ์แผ่นวงจรพิมพ์ที่มีโครงสร้างประเภทนี้ ตัวอย่างเช่น บริษัทในยุโรปและอเมริกาเคยเรียกผลิตภัณฑ์ประเภทนี้ว่า SBU เนื่องจากการใช้วิธีสร้างตามลำดับในโปรแกรมของพวกเขา ซึ่งโดยทั่วไปแปลว่า "วิธีการสร้างชั้นตามลำดับ" สำหรับผู้ผลิตชาวญี่ปุ่น เนื่องจากโครงสร้างรูพรุนที่ผลิตโดยผลิตภัณฑ์เหล่านี้มีขนาดเล็กกว่าในอดีตมาก จึงเรียกเทคโนโลยีการผลิตของผลิตภัณฑ์เหล่านี้ว่า MVP บางคนเรียกบอร์ดหลายชั้นแบบดั้งเดิมว่า MLB (บอร์ดหลายชั้น) ดังนั้นพวกเขาจึงเรียกแผงวงจรพิมพ์ประเภทนี้ว่า BUM

สมาคมแผงวงจร IPC ในสหรัฐอเมริกา พิจารณาเพื่อหลีกเลี่ยงความสับสน โดยเสนอให้เรียกผลิตภัณฑ์ประเภทนี้เป็นชื่อสากลสำหรับ HDI ถ้าแปลตรงตัวก็จะกลายเป็นเทคโนโลยีการเชื่อมต่อที่มีความหนาแน่นสูง อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ไม่สามารถสะท้อนถึงคุณลักษณะของแผงวงจรพิมพ์ได้ ดังนั้นผู้ผลิต PCB ส่วนใหญ่จึงเรียกผลิตภัณฑ์ดังกล่าวว่า บอร์ด HDI หรือชื่อเต็มในภาษาจีนว่า "เทคโนโลยีการเชื่อมต่อระหว่างกันความหนาแน่นสูง" อย่างไรก็ตาม เนื่องจากปัญหาของภาษาพูดที่ราบรื่น บางคนจึงเรียกผลิตภัณฑ์ดังกล่าวโดยตรงว่า "แผงวงจรความหนาแน่นสูง" หรือบอร์ด HDI