Sissejuhatus suure tihedusega trükkplaatidesse

Trükkplaadid on konstruktsioonikomponendid, mis on moodustatud isolatsioonimaterjalidest, millele on lisatud juhtjuhtmestik. Lõpptoote valmistamisel paigaldatakse sellele integraallülitused, transistorid, dioodid, passiivkomponendid ja mitmesugused muud elektroonikakomponendid. Juhtmeid ühendades saab moodustada elektroonilisi signaaliühendusi ja funktsioone. Seetõttu on trükkplaadid komponentide ühendamise platvormiks, mis on komponentide ühendamise aluseks.

Kuna trükkplaadid ei ole üldised lõpptooted, on nende nimetuste määratlemine mõnevõrra segane. Näiteks personaalarvutites kasutatavaid emaplaate nimetatakse emaplaatideks ja neid ei saa otseselt nimetada trükkplaatideks. Kuigi emaplaatides on tahvleid, pole need samad. Seetõttu ei saa tööstust hinnates öelda, et need kaks on omavahel seotud, kuid ei saa öelda, et need on samad. Näiteks kuna trükkplaadile on laetud integraallülituse osi, siis uudisteagentuuris nimetatakse seda IC-plaadiks, kuid sisuliselt ei ole see samaväärne trükkplaadiga.

Multifunktsionaalsete ja keerukate elektroonikatoodete suundumusega väheneb integraallülituse komponentide kontaktkaugus ja signaali edastamise kiirus on suhteliselt suurenenud. See toob kaasa ühenduste arvu suurenemise ja punktidevahelise juhtmestiku pikkuse lokaalse vähenemise. Need nõuavad eesmärgi saavutamiseks suure tihedusega juhtmestiku konfiguratsiooni ja mikropooride tehnoloogiat. Juhtmeid ja sildasid on ühe- ja kahepoolsete plaatide puhul põhimõtteliselt raske saavutada, mistõttu trükkplaadid muutuvad mitmekihilisemaks. Lisaks on signaaliliinide pideva suurenemise tõttu vajalikud projekteerimisvahendid rohkem võimsuskihte ja maatasapindu, mis kõik muudavad kihttrükklülitused tavalisemaks.

Kiirete signaalide elektriliste nõuete jaoks peavad trükkplaadid pakkuma vahelduvvoolu karakteristikutega impedantsi juhtimist, kõrgsageduslikku edastusvõimet ja vähendama tarbetut kiirgust (EMI). Võttes kasutusele ribaliini ja mikroriba struktuuri, muutub vajalikuks mitmekihiline disain. Signaali edastamise kvaliteediprobleemide vähendamiseks võetakse kasutusele madal dielektrik. Elektrooniliste komponentide miniatuursuse ja hulga rahuldamiseks suurendatakse nõudluse rahuldamiseks pidevalt ka trükkplaatide tihedust. Komponentide nagu BGA, CSP ja DCA (Direct Chip Attachment) montaažimeetodite esilekerkimine on veelgi edendanud trükkplaate enneolematult suure tihedusega.

Alla 150 um läbimõõduga auke nimetatakse tööstuses mikropoorideks. Nende mikropooride geomeetrilise struktuuri tehnoloogia abil valmistatud vooluringid võivad parandada kokkupaneku tõhusust, ruumikasutust ja muid aspekte. Samal ajal on see vajalik ka elektroonikatoodete miniaturiseerimiseks.

Seda tüüpi struktuuriga trükkplaatide toodetel on tööstuses olnud mitu erinevat nimetust. Näiteks nimetasid Euroopa ja Ameerika ettevõtted seda tüüpi tooteid SBU-deks, kuna nende programmides kasutatakse järjestikuseid ehitusmeetodeid, mida üldiselt tõlgitakse kui "järjestikuse kihistamise meetodit". Mis puudutab Jaapani tootjaid, siis kuna nende toodete pooride struktuur on palju väiksem kui varem, nimetatakse nende toodete tootmistehnoloogiat MVP-ks. Mõned inimesed nimetavad traditsioonilisi mitmekihilisi plaate ka MLB-ks (mitmekihiline plaat), mistõttu nad nimetavad seda tüüpi trükkplaate BUM-iks.

USA IPC Circuit Board Association tegi segaduse vältimise kaalutlusele tuginedes ettepaneku nimetada seda tüüpi tooteid HDI universaalseks nimetuseks. Otse tõlkimisel muutuks see suure tihedusega ühendustehnoloogiaks. See ei saa aga kajastada trükkplaatide omadusi, nii et enamik trükkplaatide tootjaid nimetab selliseid tooteid HDI-plaatideks või täielikuks hiinakeelseks nimetuseks "high-density interconnect technology". Kuid sujuva kõnekeele probleemi tõttu viitavad mõned inimesed sellistele toodetele otse kui "kõrge tihedusega trükkplaatidele" või HDI-plaatidele.