2025-08-21
उच्च घनत्व इंटरकनेक्ट (एचडीआई) किसी भी परत के पीसीबी आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स में लघुकरण और प्रदर्शन के शिखर का प्रतिनिधित्व करते हैं।पारंपरिक एचडीआई बोर्डों के विपरीत, जहां कनेक्शन विशिष्ट परतों तक ही सीमित हैं, किसी भी परत के एचडीआई किसी भी परत को किसी अन्य परत से जोड़ने के लिए वाइस को सक्षम करते हैं।, रूटिंग बाधाओं को समाप्त करना और अभूतपूर्व डिजाइन लचीलापन को अनलॉक करना। यह नवाचार 5जी उपकरणों, एआई त्वरक और पहनने योग्य प्रौद्योगिकी में प्रगति को चला रहा है,जहां स्थान कम है और संकेत की गति महत्वपूर्ण है.
यह मार्गदर्शिका एचडीआई किसी भी परत के पीसीबी के डिजाइन सिद्धांतों, विनिर्माण तकनीकों और वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोगों की खोज करती है, यह उजागर करती है कि वे पारंपरिक पीसीबी और यहां तक कि मानक एचडीआई से बेहतर कैसे हैं।चाहे आप अगली पीढ़ी के हार्डवेयर को डिजाइन करने वाले इंजीनियर हों या उत्पादन को बढ़ाने वाले निर्माताउच्च घनत्व वाले इलेक्ट्रॉनिक्स में प्रतिस्पर्धी बने रहने के लिए किसी भी परत के एचडीआई को समझना महत्वपूर्ण है।
एचडीआई किसी भी परत के पीसीबी क्या हैं?
एचडीआई किसी भी परत के पीसीबी उन्नत सर्किट बोर्ड हैं जिनकी विशेषता हैः
a.असीमित परत कनेक्शनः माइक्रोविया (≤0.15 मिमी व्यास) मानक एचडीआई के विपरीत किसी भी परत को किसी अन्य से जोड़ती है, जो आसन्न परतों या पूर्व-परिभाषित ढेरों तक कनेक्शन को सीमित करती है।
b.Ultra-Fine Features: 3/3 mil (0.075mm/0.075mm) के रूप में छोटे के रूप में निशान चौड़ाई और अंतराल, घने घटक प्लेसमेंट (जैसे, 0.4 मिमी पिच BGA) को सक्षम करने के लिए।
c. पतली कोर सामग्रीः 0.1 मिमी तक पतली सब्सट्रेट बोर्ड की समग्र मोटाई को कम करती है, जो स्मार्टफोन और स्मार्टवॉच जैसे पतले उपकरणों के लिए महत्वपूर्ण है।
यह डिजाइन पारंपरिक पीसीबी में "बटल ग्लॉक्स" को समाप्त करता है, जहां स्टैक के माध्यम से तय चारों ओर रूटिंग लंबे निशान को मजबूर करती है, सिग्नल हानि और क्रॉसस्टॉक को बढ़ाती है।
कैसे किसी भी परत एचडीआई मानक एचडीआई से अलग है
मुख्य अंतर वास्तुकला के माध्यम से निहित है। मानक एचडीआई स्थिर कनेक्शन के साथ ′′ स्टैक्ड ′′ या ′′ स्टेगर्ड ′′ वायस का उपयोग करते हैं, जबकि किसी भी परत के एचडीआई ′′ मुक्त ′′ वायस का उपयोग करते हैं जो किसी भी परत को जोड़ते हैं।यह अंतर प्रदर्शन को बदल देता है:
|
विशेषता
|
एचडीआई किसी भी परत
|
मानक एचडीआई
|
पारंपरिक पीसीबी
|
|
कनेक्शन के माध्यम से
|
किसी भी परत से किसी भी परत (मुक्त vias)
|
आसन्न परतें या स्थिर ढेर
|
छेद के माध्यम से (सीमित परतें)
|
|
न्यूनतम निशान/स्थान
|
3/3 मिमी (0.075 मिमी/0.075 मिमी)
|
5/5 मिमी (0.125 मिमी/0.125 मिमी)
|
8/8 मिमी (0.2 मिमी/0.2 मिमी)
|
|
अधिकतम परतों की संख्या
|
32 परतों तक
|
16 परतों तक
|
20 परतों तक (बड़े वायस के साथ)
|
|
10GHz पर सिग्नल अखंडता
|
<0.5dB सम्मिलन हानि प्रति इंच
|
1.0 ∙ 1.5dB सम्मिलन हानि प्रति इंच
|
20.03.0dB सम्मिलन हानि प्रति इंच
|
|
बोर्ड की मोटाई (12 परतें)
|
1.0 ∙ 1.2 मिमी
|
1.6 ∙2.0 मिमी
|
2.4 ∙3.0 मिमी
|
एचडीआई किसी भी परत के पीसीबी के लिए डिजाइन सिद्धांत
किसी भी परत के एचडीआई को डिजाइन करने के लिए पारंपरिक पीसीबी से बदलाव की आवश्यकता होती है।
1माइक्रोविया रणनीति
व्यास के माध्यम सेः अधिकांश कनेक्शनों के लिए 0.1 मिमी (4 मिलीलीटर) माइक्रोविया का उपयोग करें; अति घने क्षेत्रों के लिए 0.075 मिमी (3 मिलीलीटर) (उदाहरण के लिए, बीजीए के तहत) ।
पहलू अनुपातः विश्वसनीय चढ़ाना सुनिश्चित करने के लिए माइक्रोविया पहलू अनुपात (गहराई/व्यास) ≤1:1 रखें। 0.1 मिमी के माध्यम के लिए, अधिकतम गहराई 0.1 मिमी है।
प्लेसमेंट के माध्यम सेः अंतरिक्ष को बचाने के लिए घटकों (जैसे, बीजीए पैड) के नीचे माइक्रोविया को क्लस्टर करें, निर्बाध एकीकरण के लिए "वीआईपीपीओ" तकनीक का उपयोग करें।
2. लेयर स्टैकअप अनुकूलन
सममित स्टैकः टुकड़े टुकड़े के दौरान टेढ़ी सतह को कम करने के लिए तांबे के वितरण को संतुलित करें (पतले कोर के लिए महत्वपूर्ण) ।
विषम/समान परत जोड़ीः ईएमआई को कम करने के लिए आसन्न ग्राउंड प्लेन के साथ समूह सिग्नल परतें, तब भी जब परतें लगातार न हों।
पतला डाईलेक्ट्रिक्सः माइक्रोविया गहराई को छोटा करने और सिग्नल की गति में सुधार करने के लिए परतों के बीच 0.05 से 0.1 मिमी प्रीपेग का उपयोग करें।
3. घटक स्थान
फाइन-पिच प्राथमिकताः सबसे पहले बीजीए, क्यूएफपी और अन्य फाइन-पिच घटकों को रखें, क्योंकि उन्हें सबसे अधिक माइक्रोविया की आवश्यकता होती है।
थर्मल मैनेजमेंटः बिजली घटकों (जैसे, पीएमआईसी) के नीचे तांबे के द्वीपों को एकीकृत करें, जो थर्मल माइक्रोविया (0.2 मिमी व्यास) के माध्यम से अन्य परतों से जुड़े हों।
क्रॉस-लेयर भीड़भाड़ से बचेंः सभी परतों में रूटिंग का अनुकरण करने के लिए डिज़ाइन सॉफ्टवेयर (अल्टियम, कैडेंस) का उपयोग करें, यह सुनिश्चित करें कि कोई भी परत एक बाधा न बन जाए।
एचडीआई किसी भी परत के पीसीबी के लिए विनिर्माण प्रक्रियाएं
किसी भी परत के एचडीआई का उत्पादन करने के लिए मानक पीसीबी विनिर्माण से परे सटीक उपकरण और उन्नत तकनीकों की आवश्यकता होती है:
1माइक्रोविया के लिए लेजर ड्रिलिंग
यूवी लेजर ड्रिलिंगः ±2μm की सटीकता के साथ 0.075×0.15 मिमी माइक्रोविया बनाता है, जो गैर-समीप वाली परतों को जोड़ने के लिए आवश्यक है।
नियंत्रित गहराई ड्रिलिंगः अन्य तांबे की विशेषताओं को नुकसान से बचने के लिए लक्ष्य परतों पर सटीक रूप से रुकता है।
डिबरिंगः प्लाज्मा ईटिंग माइक्रोविया की दीवारों से राल के स्मूथ और बर्स को हटा देती है, जिससे विश्वसनीय प्लेटिंग सुनिश्चित होती है।
2अनुक्रमिक टुकड़े टुकड़े करना
मानक पीसीबी के विपरीत (एक चरण में टुकड़े टुकड़े किए गए), किसी भी परत के एचडीआई अनुक्रमिक टुकड़े टुकड़े का उपयोग करते हैंः
कोर तैयार करनाः पहले से ड्रिल किए गए माइक्रोविया के साथ एक पतले कोर (0.1 ∼ 0.2 मिमी) से शुरू करें।
कोटिंगः परतों के बीच विद्युत संबंध बनाने के लिए तांबे की प्लेट माइक्रोविया।
परतें जोड़ें: प्रीपेग और नई तांबे की परतें लगाएं, प्रत्येक नई परत के लिए ड्रिलिंग और प्लेटिंग चरणों को दोहराएं।
अंतिम लेमिनेशन: एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए प्रेस में सभी परतों को बांधें (180~200°C, 300~500 psi) ।
3. उन्नत कोटिंग
इलेक्ट्रोलेस कॉपर प्लेटिंगः चालकता के लिए माइक्रोविया के अंदर 0.5 ‰ 1 μm बेस लेयर जमा करता है।
इलेक्ट्रोप्लाटिंग: तांबे की मोटाई 15 से 20μm तक बनाती है, जिससे कम प्रतिरोध और यांत्रिक शक्ति सुनिश्चित होती है।
एनआईजी फिनिशः निकेल (510μm) पर डुबकी सोना (0.1 ¢ 0.5μm) ऑक्सीकरण से पैड की रक्षा करता है, जो ठीक-पीच सोल्डरिंग के लिए महत्वपूर्ण है।
4निरीक्षण और परीक्षण
एक्स-रे निरीक्षणः माइक्रोविया कोटिंग अखंडता और परत संरेखण (± 5μm सहिष्णुता) की पुष्टि करता है।
थ्रीडी इमेजिंग के साथ एओआईः ट्रैक शॉर्ट्स की जांच करता है या बारीक शॉट वाले क्षेत्रों में खुलता है।
टीडीआर परीक्षणः उच्च गति संकेतों के लिए प्रतिबाधा नियंत्रण (50Ω ±10%) को मान्य करता है।
एचडीआई किसी भी परत के पीसीबी के फायदे
किसी भी परत के एचडीआई उच्च घनत्व इलेक्ट्रॉनिक्स में महत्वपूर्ण चुनौतियों को हल करते हैंः
1उच्चतम सिग्नल अखंडता
छोटे निशानः अनलिमिटेड लेयर कनेक्शन मानक एचडीआई की तुलना में 30-50% तक निशान की लंबाई को कम करते हैं, जिससे सिग्नल का नुकसान कम होता है।
कम क्रॉसस्टॉकः आसन्न ग्राउंड प्लेन के साथ ठीक ट्रैक स्पेसिंग (3/3 मिली) ईएमआई को कम करता है, जो 5 जी (28GHz+) और पीसीआईई 6.0 (64Gbps) के लिए महत्वपूर्ण है।
नियंत्रित प्रतिबाधाः पतले डाईलेक्ट्रिक्स (0.05 मिमी) प्रतिबिंबों को कम करते हुए सटीक प्रतिबाधा मिलान को सक्षम करते हैं।
2लघुकरण
छोटा पदचिह्नः समान कार्यक्षमता के लिए मानक एचडीआई से 30~40% छोटा। एक 12-परत किसी भी परत एचडीआई मानक एचडीआई के लिए 1.6 मिमी के विपरीत 1.0 मिमी मोटाई में फिट बैठता है।
अधिक घटकः घने माइक्रोविया एक ही बोर्ड क्षेत्र पर 20 से 30% अधिक घटक (जैसे सेंसर, निष्क्रिय) की अनुमति देते हैं।
3. बेहतर विश्वसनीयता
थर्मल परफॉर्मेंसः माइक्रोविया पारंपरिक पीसीबी की तुलना में 10 से 15 डिग्री सेल्सियस तक घटकों के तापमान को कम करते हुए हीट कंडक्टर के रूप में कार्य करते हैं।
कंपन प्रतिरोधः कोई भी छेद-छेद (जो बोर्डों को कमजोर करते हैं) ऑटोमोटिव और एयरोस्पेस अनुप्रयोगों के लिए किसी भी परत के एचडीआई को आदर्श बनाते हैं (MIL-STD-883 अनुरूप) ।
4उच्च मात्रा में लागत दक्षता
जबकि आरंभिक लागत मानक पीसीबी की तुलना में अधिक होती है, किसी भी परत के एचडीआई सिस्टम लागत को कम करते हैंः
एक ही कार्यक्षमता के लिए कम परतों की आवश्यकता होती है (उदाहरण के लिए, 12 मानक परतों के विपरीत 8 किसी भी परत परतें) ।
संयोजन के चरणों में कमी (संकुचित स्थानों में तारों या कनेक्टरों को बांधने की आवश्यकता नहीं) ।
एचडीआई किसी भी परत के पीसीबी के अनुप्रयोग
किसी भी परत के एचडीआई ऐसे उद्योगों में उत्कृष्ट हैं जहां आकार, गति और विश्वसनीयता पर कोई बातचीत नहीं की जाती हैः
1. 5जी उपकरण
स्मार्टफ़ोनः स्लिम डिज़ाइन में 5जी एमएमवेव एंटेना और मल्टी-कैमरा सिस्टम सक्षम करें (उदाहरण के लिए, आईफोन 15 प्रो किसी भी परत के एचडीआई का उपयोग करता है) ।
बेस स्टेशनः उच्च बैंड 5जी के लिए महत्वपूर्ण, कम सिग्नल हानि के साथ 28GHz/39GHz आवृत्तियों का समर्थन करें।
2एआई और कंप्यूटिंग
एआई त्वरक: जीपीयू को 100+ जीबीपीएस लिंक के साथ उच्च बैंडविड्थ मेमोरी (एचबीएम) से कनेक्ट करें।
डाटा सेंटर स्विच: न्यूनतम विलंबता के साथ 400G/800G ईथरनेट को संभालें।
3चिकित्सा उपकरण
पहनने योग्य उपकरण: ईसीजी मॉनिटर और रक्त शर्करा सेंसर को कॉम्पैक्ट रूप में फिट करें।
इमेजिंग उपकरण: घने इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ उच्च-रिज़ॉल्यूशन अल्ट्रासाउंड जांच सक्षम करें।
4ऑटोमोबाइल इलेक्ट्रॉनिक्स
एडीएएस सेंसर: अंतरिक्ष-प्रतिबंधित वाहन मॉड्यूल में लीडर, रडार और कैमरों को कनेक्ट करें।
सूचना मनोरंजनः डैशबोर्ड में 4K डिस्प्ले और उच्च गति डेटा लिंक का समर्थन करें।
चुनौतियां और शमन
किसी भी परत के एचडीआई विनिर्माण में अनूठी चुनौतियां पेश करते हैं, जिन्हें सावधानीपूर्वक योजना के साथ प्रबंधित किया जा सकता हैः
1लागत और जटिलता
चुनौतीः लेजर ड्रिलिंग और अनुक्रमिक लेमिनेशन मानक एचडीआई के मुकाबले उत्पादन लागत में 30-50% का इजाफा करते हैं।
शमनः लागत और प्रदर्शन को संतुलित करने के लिए हाइब्रिड डिजाइन (महत्वपूर्ण खंडों के लिए किसी भी परत, अन्य के लिए मानक एचडीआई) का उपयोग करें।
2युद्धक्षेत्र
चुनौतीः पतले कोर और कई टुकड़े टुकड़े करने से वक्रता का खतरा बढ़ जाता है।
शमनः सममित स्टैकअप और कम सीटीई (थर्मल विस्तार गुणांक) सामग्री जैसे रोजर्स 4350 का उपयोग करें।
3. डिजाइन जटिलता
चुनौतीः 16+ परतों के माध्यम से रूटिंग के लिए उन्नत सॉफ्टवेयर और विशेषज्ञता की आवश्यकता होती है।
शमनः लेआउट को अनुकूलित करने के लिए डीएफएम (डिजाइन फॉर मैन्युफैक्चरिंग) समर्थन प्रदान करने वाले निर्माताओं के साथ साझेदारी करें।
एचडीआई किसी भी परत प्रौद्योगिकी में भविष्य के रुझान
सामग्री और विनिर्माण में प्रगति से किसी भी स्तर की एचडीआई क्षमताओं का विस्तार होगा:
नैनो ड्रिलिंगः 0.05 मिमी के माइक्रोवियास की क्षमता वाले लेजर सिस्टम और भी घने डिजाइनों को सक्षम करेंगे।
बी.एआई-संचालित रूटिंगः सॉफ्टवेयर जो स्वचालित रूप से क्रॉस-लेयर कनेक्शन को अनुकूलित करता है, डिजाइन समय को 50% तक कम करता है।
c.सतत सामग्रीः पर्यावरण के अनुकूल मानकों को पूरा करने के लिए जैव आधारित प्रीप्रिग और पुनर्नवीनीकरण योग्य तांबा।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
प्रश्न: एचडीआई किसी भी परत के पीसीबी के लिए न्यूनतम आदेश मात्रा क्या है?
उत्तर: प्रोटोटाइप 5 से 10 यूनिट तक कम हो सकते हैं, लेकिन उच्च मात्रा में उत्पादन (10,000+) प्रति यूनिट लागत को काफी कम करता है।
प्रश्न: किसी भी परत के एचडीआई बनाने में कितना समय लगता है?
उत्तर: प्रोटोटाइप के लिए 2 से 3 सप्ताह; बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए 4 से 6 सप्ताह, अनुक्रमिक टुकड़े टुकड़े के कारण।
प्रश्न: क्या किसी भी परत के एचडीआई मानक घटकों का उपयोग कर सकते हैं?
उत्तर: हां, लेकिन वे ठीक-पीच घटकों (≤0.4 मिमी पिच) के साथ उत्कृष्ट हैं जिन्हें घने माइक्रोविया कनेक्शन की आवश्यकता होती है।
प्रश्न: क्या किसी भी परत के एचडीआई RoHS के अनुरूप हैं?
उत्तर: हां, निर्माता लीड मुक्त मिलाप, हेलोजन मुक्त टुकड़े टुकड़े और RoHS-अनुरूप कोटिंग (ENIG, HASL) का उपयोग करते हैं।
प्रश्न: किसी भी परत के एचडीआई के लिए कौन सा डिजाइन सॉफ्टवेयर सबसे अच्छा है?
एः अल्टियम डिजाइनर और कैडेंस एलेग्रो माइक्रोविया रूटिंग और क्रॉस-लेयर स्टैकअप प्रबंधन के लिए विशेष उपकरण प्रदान करते हैं।
निष्कर्ष
एचडीआई किसी भी परत के पीसीबी इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग को फिर से आकार दे रहे हैं, जो पहले से कहीं अधिक छोटे, तेज और अधिक विश्वसनीय उपकरणों को सक्षम करते हैं।वे रूटिंग की बाधाओं को हल करते हैं जो पारंपरिक एचडीआई को रोकते हैं, उन्हें 5जी, एआई और पहनने योग्य प्रौद्योगिकी के लिए अपरिहार्य बना रहा है।
जबकि उनका निर्माण जटिल है, लाभ - बेहतर सिग्नल अखंडता, लघुकरण और सिस्टम लागत बचत - उच्च प्रदर्शन अनुप्रयोगों के लिए निवेश को उचित ठहराते हैं।जैसे-जैसे तकनीक आगे बढ़ती जाती है, किसी भी परत के एचडीआई इलेक्ट्रॉनिक्स डिजाइन में क्या संभव है की सीमाओं को आगे बढ़ाते हुए, नवाचार में सबसे आगे रहेंगे।
अपनी पूछताछ सीधे हमें भेजें
