HDI PCB vs Oridinary PCB - ¿Cuál es mejor?

La placa de circuito impreso (PCB) está en todas partes. Es una parte fundamental de todo dispositivo electrónico moderno. Sirve de columna vertebral del dispositivo y hace posible que los componentes electrónicos encajen sin problemas. Cuando exploramos más los PCB, encontramos una amplia gama de variaciones. La PCB HDI es una de ellas. 

Las placas de circuito impreso son esenciales en los dispositivos electrónicos. Proporcionan un lugar estable para colocar y conectar piezas electrónicas, y tienen como objetivo la fiabilidad y la estabilidad en el funcionamiento electrónico. Hoy hablaremos principalmente de las placas de circuito impreso de alta densidad. Distinguiremos sus propiedades y aplicaciones de las de las placas de circuito impreso normales. Esperamos que pueda adquirir conocimientos suficientes y utilizarlos para seleccionar las placas de circuito impreso adecuadas para su proyecto.

¿Qué es una placa de circuito impreso de interconexión de alta densidad?

IDH PCB son las siglas de High-Density Interconnector Printed Circuit Board (placa de circuito impreso con interconector de alta densidad). Este tipo de PCB es uno de los productos de más alta tecnología disponibles en el sector de la electrónica. Los ingenieros desarrollaron este tipo para superar las limitaciones de los PCB ordinarios. Podrá entender por qué es necesario si explora su estructura. 

Una placa IDH está formada por muchas capas que se apilan unas sobre otras. También dispone de tecnologías avanzadas para enlazar elementos. Permite colocar más componentes en una placa que con una PCB normal. Así, ofrecen una mayor estabilidad de la señal a la vez que son más pequeñas y ligeras. Mejora el funcionamiento eléctrico en general.

Las placas de circuito impreso de alta densidad hacen que los aparatos electrónicos sean más pequeños al caber más piezas en menos espacio. También ofrecen mejores prestaciones y utilidad.

Los PCB de IDH se utilizan a menudo en ordenadores, smartwatches, smartphones y otros dispositivos. Todas ellas son nuevas tecnologías que la gente utiliza hoy en día. Otro lugar donde pueden ser útiles es en equipos médicos. La tecnología HDI PCB se utiliza en los sistemas de los coches modernos para cosas como el ADAS. Todos ellos están pensados para utilizarse en estos ámbitos para hacer que las cosas sean más pequeñas y funcionen mejor.

1. Ventajas de HDI PCB

• 1.1 Diseño compacto de la tarjeta HDI

Una ventaja importante de las placas de circuito impreso de alta densidad es que los componentes electrónicos caben en espacios reducidos. Las microvías y las pistas de paso fino son algunos de los complejos métodos de trazado que utiliza. Estos métodos permiten juntar las piezas de forma más ajustada, lo que reduce el tamaño total de la placa de circuito impreso.

• 1.2 Más densidad de componentes

Otra ventaja fundamental de las placas de circuito impreso de alta densidad es que pueden albergar más componentes que las placas normales. Al tener microvías y multicapas, los diseñadores pueden introducir más piezas en un espacio más reducido, lo que hace que los aparatos tecnológicos sean más prácticos y eficaces.

• 1.3 Fabricación avanzada

La placa de circuito impreso HDI necesita nuevos métodos y técnicas de producción. Ya sabe que ayuda a realizar diseños complejos con alta densidad de componentes. Algunas de estas técnicas son el taladrado láser, la laminación secuencial y otras. También es habitual que la fabricación de placas de circuito impreso HDI necesite materiales y herramientas específicos.  

• 1.4 Capaz de soportar frecuencias más altas

Las placas de circuito impreso HDI pueden manejar frecuencias más altas sin perder la pureza de la señal. La transferencia fiable de la señal es posible gracias a su pequeño tamaño, la baja pérdida de señal y las distorsiones. Por este motivo, la tecnología HDI funciona bien en operaciones que necesitan enviar datos con rapidez. Las herramientas de telecomunicaciones, los dispositivos de red y los sistemas informáticos de alto rendimiento son ejemplos bien conocidos.

2. Limitaciones de los PCB de IDH

• 2.1 Relativamente caro

La producción de placas de circuito impreso HDI requiere materiales y tecnologías de vanguardia. El coste de producción de las placas de circuito impreso HDI es más elevado que el de las placas de circuito impreso normales. Por ello, esta placa de circuito impreso puede no ser adecuada para aplicaciones con requisitos financieros estrictos.

• 2.2 Mayor complejidad en el diseño y la fabricación

Por otro lado, la tecnología de PCB HDI suele conllevar una mayor complejidad en los procesos de diseño y fabricación. Presenta microvías y restricciones de enrutamiento estrictas. Por ello, el diseño de esquemas para placas de circuito impreso de alta densidad exige conocimientos y herramientas especializados. 

¿Qué es el PCB ordinario?

En PCB normal también se conoce como placa de circuito impreso convencional o estándar. Es la tecnología fundamental para fabricar componentes electrónicos. Suele tener una o dos capas de material de sustrato no conductor. 

En la mayoría de los casos, se utiliza epoxi reforzado con fibra de vidrio y trazas de cobre conductoras. Las trazas de cobre conductoras suelen grabarse en una o ambas caras de la placa de circuito impreso. Estas trazas de cobre son las vías por las que pasan las señales eléctricas. 

Las placas de circuito impreso estándar se utilizan en muchos campos diferentes. Los PCB se pueden encontrar en todo, desde tecnología doméstica hasta sistemas para automóviles. Diseñar y fabricar una PCB normal es fácil. Esto las convierte en buenas opciones para muchos usos porque son rentables. Las PCB normales son fáciles de montar. Pueden alojar piezas eléctricas comunes.

Televisores, radios y ordenadores son ejemplos de aparatos que utilizan placas de circuito impreso normales. También pueden encontrarse en pantallas de control y sensores utilizados en fábricas. Las placas de circuito impreso normales, como la ECU y las pantallas del salpicadero, se utilizan para piezas de automóviles. También se utilizan en productos domésticos de uso cotidiano, como lavadoras y hornos microondas.

1. Ventajas del PCB ordinario

• 1.1 Menor coste de fabricación

Se prefieren las placas de circuito impreso estándar porque son más baratas de fabricar. Suelen tener patrones y formas de fabricación más sencillos. Esto ayuda a explicar por qué su producción cuesta menos que la de las placas de circuito impreso HDI. 

• 1.2 Simplicidad de diseño y fabricación

Otra gran ventaja de las PCB normales es que son fáciles de construir y fabricar. La mayoría de las veces, estas PCB tienen menos capas y formas más sencillas de unirlas, lo que facilita su planificación y desarrollo. Como resultado, el trabajo va más rápido cuando el plan es más sencillo. 

• 1.3 Disponibilidad de materiales y procesos de fabricación

Los ingredientes utilizados para fabricar PCB normales son fáciles de encontrar en el mundo empresarial. Los materiales estándar, como el FR4, y los métodos tradicionales de fabricación son fáciles de conseguir. Esto acelera la producción reduciendo los tiempos de espera.

• 1.4 Adecuado para aplicaciones electrónicas básicas

Este tipo de PCB es sencillo y flexible. Puede realizar varias tareas electrónicas sencillas. Los diseños de circuitos sencillos y las densidades de componentes moderadas funcionan bien con estas placas de circuito impreso, por lo que son perfectas para controles industriales, tecnología doméstica y electrodomésticos.

2. Limitaciones del PCB ordinario

• 2.1 Densidad limitada de componentes

Las placas de circuito impreso estándar son baratas y fáciles de fabricar, pero no tienen mucho espacio para las piezas. Esta limitación se debe a que la mayoría de las PCB sólo tienen una o dos caras. Esto limita la cantidad de espacio que se puede utilizar para ensamblar piezas.

• 2.2 Reducción de la integridad de la señal, especialmente a frecuencias más altas

Las placas de circuito impreso estándar suelen tener una menor capacidad para mantener la integridad de la señal. Esto ocurre especialmente cuando se trabaja a niveles más altos. El diseño y la construcción comparativamente sencillos de una PCB típica pueden hacer que las líneas de datos sean más largas. Por ello, las PCB normales no se utilizan en aplicaciones de alta frecuencia como los ordenadores.

• 2.3 Mayor tamaño y peso de los dispositivos en comparación con las placas de circuito impreso de IDH

Las PCB normales son más grandes y pesadas que las PCB HDI, principalmente porque los componentes no son muy densos. Las PCB normales también necesitan un espacio mayor para albergar las mismas funciones que las PCB HDI. Los aparatos más grandes y pesados pueden cambiar el aspecto de un producto, y la eficiencia y flexibilidad generales también se ven afectadas.

PCB de IDH frente a PCB normal: ¿cuál es la diferencia?

Esta tabla muestra muchos cambios entre los PCB de IDH y los PCB normales. Nos fijamos en varios factores que distinguen claramente estos dos tipos comunes de PCB.

Aspecto	Placa de circuito impreso de interconexión de mayor densidad	PCB ordinario
Densidad de componentes	Alta	Bajo
Integridad de la señal	Excelente	Moderado
Tamaño y peso de los dispositivos	Compacto y ligero	Más grande y más pesado
Coste de fabricación	Más alto	Baja
Complejidad de la fabricación	Complejo	Simple
Idoneidad para aplicaciones de alta velocidad	Excelente	Limitado
Recuento de capas	Por lo general	Por lo general, Baja
Enrutamiento de señales	Más eficaz gracias a un mayor número de capas	Menos eficaz debido al menor número de capas
Gestión térmica	Mejor disipación del calor gracias a un diseño mejorado	Disipación de calor limitada debido a un diseño más sencillo
Limitaciones de frecuencia	Adecuado para aplicaciones de alta frecuencia	Idoneidad limitada para aplicaciones de alta frecuencia
Flexibilidad de diseño	Mayor flexibilidad en la disposición y el trazado	Flexibilidad limitada debido a las restricciones de diseño
Rentabilidad de los PCB	Quizá rentable para aplicaciones de alto rendimiento	Rentable para aplicaciones electrónicas básicas

¿Por qué son mejores los PCB de IDH?

Los PCB de HDI son mejores que los PCB normales en varios aspectos. Debido a estos pros, HDI PCB es mejor que PCB estándar. 

1. En una placa de circuitos impresos con IDH caben más piezas que en una normal, lo que mejora su funcionamiento. 

2. Reduce la pérdida de señal y la confusión de las ondas electromagnéticas, lo que se traduce en un mejor rendimiento. 

3. La tecnología HDI permite obtener un mejor trance y vías más pequeñas. Esto hace que el control de la impedancia y la velocidad de salida sean mejores. 

4. Esta tecnología le permite hacer más en menos espacio. Esto significa que es más pequeño y ligero. 

5. Para tareas de alta velocidad, el PCB HDI es la mejor opción. 

En general, la PCB HDI es la mejor opción en función de su rendimiento y del tamaño del aparato electrónico. Si su proyecto requiere un rendimiento sencillo, debería elegir una PCB normal. 

Preguntas frecuentes

Q1. ¿Las placas de circuito impreso con agujeros ciegos suelen incluirse en la categoría de placas HDI?

Sí, las placas de circuito impreso con agujeros ciegos son placas HDI. Las vías ciegas son una característica común en las placas de circuito impreso HDI. Permiten aumentar la densidad de componentes y mejoran la capacidad de enrutamiento. 

Q2. ¿Cuál es el mejor tipo de placa de circuito impreso?

El mejor tipo de PCB suele depender de los requisitos específicos de la aplicación. Sin embargo, los PCB HDI suelen ser ideales para aplicaciones de alta densidad y alto rendimiento. Por el contrario, los PCB ordinarios se utilizan mucho para la electrónica de uso general. 

Q3. ¿Cuál es la diferencia entre HDI y FR4?

Las placas de circuito impreso de HDI incorporan tecnologías avanzadas para aumentar la densidad de componentes y la integridad de la señal. El FR4 es un material de sustrato muy utilizado en las placas de circuito impreso por su asequibilidad y versatilidad.