Les circuits imprimés HDI (Haute Densité d’Interconnexion) offrent des structures de pistes conductrices très fines, des perçages minuscules ainsi que des vias borgnes et enterrées (Microvias). La technologie HDI permet d'obtenir un design de circuit imprimé très compact et fiable, avec l'utilisation de Via-in-Pad et de plusieurs couches de Microvia (Stacked & Staggered Vias).
Pour les applications via-in-pad, les perçages via sont placés directement dans les pads de soudure, ce qui permet d'économiser un espace précieux. Grâce à un processus fiable de via filling / capping, sans inclusion de chimie de traitement, il est possible de fabriquer des designs de circuits imprimés haute densité en technologie via-in-pad sans défaut de soudure (voir Filled & Capped Vias). Pour les BGA, cela permet par exemple d'ajouter des pistes conductrices entre les pads.
En pressant d'autres couches à l'aide de la technique SBU (Sequential Build Up) ou SSBU (Semi Sequential Build Up), il est possible de relier et de désenchevêtrer les signaux sur les couches intérieures. Il reste ainsi de la place sur les couches extérieures pour les composants à haute densité de pin.
IPC-6012D définit les circuits imprimés HDI notamment au moyen de perçages ≤ 0.15mm (6mil) et d'une largeur/d'un espacement de pistes ≤ 0.1mm (4mil).
Des installations de production ultramodernes et plus de 30 ans d'expérience dans la technique des circuits imprimés permettent à Multi-CB de proposer des solutions sûres et avantageuses pour les circuits imprimés HDI ! Les conducteurs de 0.1mm et le perçage de 0.2mm sont déjà des technologies standard chez Multi-CB (sans supplément de prix).
Définition des circuits imprimés HDI
- Blind Via (trou borgne) : Contact se terminant sur une couche intérieure à partir d'une couche extérieure
- Buried Via (trou enterré) : Contact traversant situé dans les couches centrales
- Microvia : Blind Via (également appelé contact traversant) d'un diamètre ≤ 0.15 mm.
- SBU (Sequential Build Up) : Structure des couches séquentielle avec au moins deux opérations de pressage pour les circuits imprimés multicouches.
- SSBU (Semi Sequential Build Up) : Pressage de structures partielles contrôlables en technique SBU
Avantages des circuits imprimés HDI
La raison la plus fréquente de l'utilisation de la technologie HDI est la densité d'empaquetage nettement plus élevée. L'espace gagné par des structures de pistes conductrices plus fines et des microvias est disponible pour les composants et leurs surfaces d'atterrissage, de plus le besoin en surface diminue globalement, ce qui peut se traduire par une réduction de la taille du circuit imprimé et du nombre de couches nécessaires.
Souvent, les FPGA ou les BGA ne sont plus disponibles qu'avec un pitch (grille de connexion) de 1 mm ou moins. La technologie HDI facilite le branchement et le débranchement, en particulier lorsque les câbles doivent passer entre les connexions.
Pourquoi choisir les circuits imprimés HDI ?
Économie de prix grâce aux circuits imprimés HDI
- Densité d'emballage plus élevée
- Moins de couches
- Circuit imprimé plus petit
- La miniaturisation augmente la compétitivité
Propriétés améliorées grâce aux circuits imprimés HDI
- Guidage plus dense des pistes conductrices
- Alimentation en tension plus stable
- Réduction des effets perturbateurs de l'inductance et de la capacité
- Amélioration de l'intégrité du signal pour les conceptions à haute vitesse
Les circuits imprimés HDI permettent la haute technologie
- Densité d'encapsulation plus élevée
- Permet des BGA avec un pitch minimal
- Désenchevêtrement plus facile, même pour les CSP (Chip Scale Package) ou les flip chips
Développement plus rapide grâce aux circuits imprimés HDI
- Placement plus facile des composants SMD
- Désencombrement plus rapide
- Réduction des repositionnements fréquents de composants
- Plus d'espace pour les composants (également grâce au via in pad)
Fiabilité accrue grâce aux circuits imprimés HDI
- Les microvias ont une fiabilité extrêmement élevée
- Propriétés thermiques améliorées (fines couches isolantes, matériau HTg)
- Technique d'avenir, car les composants sont de plus en plus petits
Microvias dans les circuits imprimés HDI
Un Microvia a un diamètre typique de 0.15mm (6mil) - 0.1mm (4mil) et peut être percé au laser (habituellement) ou mécaniquement. Grâce à un petit anneau résiduel de seulement 0.1mm , le pad Microvia a un diamètre de seulement 0.3mm (12mil), ce qui représente un gain de place énorme par rapport aux via-pads traditionnels.
| Via | Anneaux résiduels circonférentiels | Via Pad | Remarques | |
|---|---|---|---|---|
| Traditionnel | 0.3mm | 0.15mm | 0.6mm | |
| Multi-CB Standard | 0.2mm | 0.1mm | 0.4mm | Sans supplément de prix |
| Technologie HDI | 0.1mm | 0.1mm | 0.3mm | Fabrication spéciale |
| Techniquement faisable | 0.075mm | 0.075mm | 0.225mm | Fabrication spéciale extrême |
Les Microvias existent en outre dans ces versions : Via-in-Pad, Stacked & Staggered Vias, remplies de pâte non conductrice et Filled & Capped (métallisées et planarisées). Les microvias offrent une valeur ajoutée particulière pour le routage des BGA à pas fin avec un pas de 0,8 mm ou moins. Ils ont également de meilleures propriétés électriques que les trous traversants / borgnes traditionnels de plus grand diamètre.