Johdatus High Density Printed Circuit Boardiin

Piirilevyt ovat rakenneosia, jotka on muodostettu eristysmateriaaleista, joita on täydennetty johdinjohdoilla. Lopputuotetta valmistettaessa siihen asennetaan integroidut piirit, transistorit, diodit, passiiviset komponentit ja monet muut elektroniset komponentit. Johtoja yhdistämällä voidaan muodostaa sähköisiä signaaliyhteyksiä ja toimintoja. Siksi piirilevyt ovat alusta, joka tarjoaa komponenttiliitännät ja toimii perustana komponenttien liittämiselle.

Koska piirilevyt eivät ole yleisiä lopputuotteita, niiden nimien määrittely on hieman hämmentävää. Esimerkiksi henkilökohtaisissa tietokoneissa käytettyjä emolevyjä kutsutaan emolevyiksi, eikä niitä voida kutsua suoraan painetuiksi piirilevyiksi. Vaikka emolevyissä on levyjä, ne eivät ole samoja. Siksi toimialaa arvioitaessa ei voida sanoa, että nämä kaksi liittyvät toisiinsa, mutta ei voida sanoa olevan sama. Esimerkiksi, koska piirilevylle on ladattu integroitujen piirien osia, uutismedia kutsuu sitä IC-levyksi, mutta se ei ole periaatteessa sama kuin piirilevy.

Monitoimisten ja monimutkaisten elektronisten tuotteiden trendin myötä integroitujen piirien komponenttien kosketusetäisyys pienenee ja signaalin siirtonopeus kasvaa suhteellisesti. Tämä johtaa liitäntöjen määrän kasvuun ja paikallisesti pisteiden välisen johdotuksen pituuden lyhenemiseen. Nämä edellyttävät korkeatiheyksisen johdotuksen ja mikrohuokosteknologian soveltamista tavoitteen saavuttamiseksi. Johdotuksia ja siltoja on periaatteessa vaikea saavuttaa yksi- ja kaksipuolisilla korteilla, minkä seurauksena painetut piirilevyt tulevat monikerroksisemmiksi. Lisäksi signaalilinjojen jatkuvan lisääntymisen vuoksi enemmän tehokerroksia ja maatasoja ovat välttämättömiä suunnittelukeinoja, jotka kaikki tekevät kerrospainetuista piireistä yleisempiä.

Nopeiden signaalien sähkövaatimuksia varten painettujen piirilevyjen on tarjottava impedanssin ohjaus AC-ominaisuuksilla, korkeataajuuksinen lähetyskyky ja vähennettävä tarpeetonta säteilyä (EMI). Liuskajohdon ja mikroliuskan rakenteen ansiosta monikerroksinen suunnittelu tulee välttämättömäksi. Signaalin lähetyksen laatuongelman vähentämiseksi otetaan käyttöön pieni dielektrisyys. Elektronisten komponenttien miniatyrisoimisen ja valikoiman täyttämiseksi myös painettujen piirilevyjen tiheyttä lisätään jatkuvasti vastaamaan kysyntää. BGA:n, CSP:n ja DCA:n (Direct Chip Attachment) kaltaisten komponenttien kokoonpanomenetelmien ilmaantuminen on entisestään nostanut painetut piirilevyt ennennäkemättömälle tiheydelle.

Alle 150um halkaisijaltaan olevia reikiä kutsutaan teollisuudessa mikrohuokoisiksi. Näiden mikrohuokosten geometrisen rakenneteknologian avulla tehdyt piirit voivat parantaa kokoonpanon tehokkuutta, tilankäyttöä ja muita näkökohtia. Samalla se on tarpeen myös elektronisten tuotteiden pienentämiseksi.

Alalla on ollut useita eri nimiä tämäntyyppisille piirilevytuotteille. Esimerkiksi eurooppalaiset ja amerikkalaiset yritykset kutsuivat tämäntyyppisiä tuotteita SBU:iksi, koska niiden ohjelmissa käytettiin peräkkäisiä rakennusmenetelmiä, mikä yleensä käännetään "peräkkäiseksi kerrosmenetelmäksi". Mitä tulee japanilaisiin valmistajiin, koska näiden tuotteiden tuottama huokosrakenne on paljon pienempi kuin aikaisemmin, näiden tuotteiden tuotantotekniikkaa kutsutaan nimellä MVP. Jotkut ihmiset kutsuvat perinteisiä monikerroksisia kortteja myös nimellä MLB (Multilayer Board), joten he kutsuvat tämän tyyppisiä painettuja piirilevyjä nimellä BUM.

Yhdysvaltalainen IPC Circuit Board Association ehdotti sekaannusten välttämistä koskevaa harkintaa, että tämän tyyppistä tuotetta viitattaisiin HDI:n yleisnimeksi. Jos se käännetään suoraan, siitä tulisi korkean tiheyden yhteystekniikka. Tämä ei kuitenkaan voi kuvastaa painettujen piirilevyjen ominaisuuksia, joten useimmat piirilevyjen valmistajat kutsuvat tällaisia ​​tuotteita HDI-korteiksi tai koko kiinalaiseksi nimeksi "high-density interconnect technology". Kuitenkin sujuvan puhutun kielen ongelman vuoksi jotkut ihmiset kutsuvat tällaisia ​​tuotteita suoraan "korkeatiheyksisiksi piirilevyiksi" tai HDI-levyiksi.