بدون حديث PCB design, high density interconnect (HDI) technology, and of course high-speed components, none of these would be usable. تتيح تقنية HDI للمصممين وضع المكونات الصغيرة بالقرب من بعضها البعض. تضفي كثافة العبوة الأعلى وحجم اللوحة الأصغر والطبقات الأقل تأثيرًا متتاليًا على تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور.

ميزة HDI

Let’s take a closer look at the impact. تسمح لنا زيادة كثافة العبوة بتقصير المسارات الكهربائية بين المكونات. With HDI, we increased the number of wiring channels on the inner layers of the PCB, thus reducing the total number of layers required for the design. يمكن أن يؤدي تقليل عدد الطبقات إلى وضع المزيد من التوصيلات على نفس اللوحة وتحسين وضع المكونات والأسلاك والتوصيلات. من هناك ، يمكننا التركيز على تقنية تسمى التوصيل البيني لكل طبقة (ELIC) ، والتي تساعد فرق التصميم على الانتقال من الألواح السميكة إلى الألواح المرنة الأقل سمكًا للحفاظ على القوة مع السماح لمؤشر HDI برؤية الكثافة الوظيفية.

HDI PCBS rely on lasers rather than mechanical drilling. في المقابل ، ينتج عن تصميم HDI PCB فتحة عدسة أصغر وحجم وسادة أصغر. سمح تقليل الفتحة لفريق التصميم بزيادة تخطيط منطقة اللوحة. يؤدي تقصير المسارات الكهربائية وتمكين الأسلاك الأكثر كثافة إلى تحسين سلامة إشارة التصميم وتسريع معالجة الإشارات. We get an added benefit in density because we reduce the chance of inductance and capacitance problems.

لا تستخدم تصميمات HDI PCB من خلال الثقوب ، ولكن تستخدم الثقوب العمياء والمدفونة. Staggered and accurate placement of burial and blind holes reduces mechanical pressure on the plate and prevents any chance of warping. In addition, you can use stacked through-holes to enhance interconnect points and improve reliability. يمكن أن يؤدي استخدامك للوسادات أيضًا إلى تقليل فقد الإشارة عن طريق تقليل التأخير المتقاطع وتقليل التأثيرات الطفيلية.

تتطلب قابلية تصنيع HDI العمل الجماعي

يتطلب تصميم قابلية التصنيع (DFM) نهج تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور مدروس ودقيق واتصال متسق مع المصنعين والمصنعين. As we added HDI to the DFM portfolio, attention to detail at the design, manufacturing, and manufacturing levels became even more important and assembly and testing issues had to be addressed. باختصار ، يتطلب تصميم ونمذجة وتصنيع HDI PCBS العمل الجماعي الوثيق والاهتمام بقواعد سوق دبي المالي المحددة المطبقة على المشروع.

One of the fundamental aspects of HDI design (using laser drilling) may be beyond the capability of the manufacturer, assembler, or manufacturer, and requires directional communication regarding the accuracy and type of drilling system required. Because of the lower opening rate and higher layout density of HDI PCBS, the design team had to ensure that manufacturers and manufacturers could meet the assembly, rework and welding requirements of HDI designs. Therefore, design teams working on HDI PCB designs must be proficient in the complex techniques used to produce boards.

تعرف على مواد ومواصفات لوحة الدوائر الخاصة بك

نظرًا لأن إنتاج HDI يستخدم أنواعًا مختلفة من عمليات الحفر بالليزر ، يجب أن يركز الحوار بين فريق التصميم والشركة المصنعة والشركة المصنعة على نوع مادة الألواح عند مناقشة عملية الحفر. قد يكون لتطبيق المنتج الذي يطالب بعملية التصميم متطلبات الحجم والوزن التي تحرك المحادثة في اتجاه أو آخر. High frequency applications may require materials other than standard FR4. بالإضافة إلى ذلك ، تؤثر القرارات المتعلقة بنوع مادة FR4 على القرارات المتعلقة باختيار أنظمة الحفر أو موارد التصنيع الأخرى. بينما تقوم بعض الأنظمة بالتنقيب في النحاس بسهولة ، فإن البعض الآخر لا يخترق الألياف الزجاجية باستمرار.

بالإضافة إلى اختيار نوع المادة المناسب ، يجب على فريق التصميم أيضًا التأكد من أن الشركة المصنعة والشركة المصنعة يمكنها استخدام تقنيات الطلاء وسمك اللوحة الصحيحة. With the use of laser drilling, the aperture ratio decreases and the depth ratio of the holes used for plating fillings decreases. على الرغم من أن الألواح السميكة تسمح بفتحات أصغر ، إلا أن المتطلبات الميكانيكية للمشروع قد تحدد ألواحًا أرق عرضة للفشل في ظل ظروف بيئية معينة. كان على فريق التصميم التحقق من أن الشركة المصنعة لديها القدرة على استخدام تقنية “الطبقة المترابطة” وحفر ثقوب في العمق الصحيح ، والتأكد من أن المحلول الكيميائي المستخدم للطلاء الكهربائي سيملأ الثقوب.

Using ELIC technology

The DESIGN of HDI PCBS around ELIC technology enabled the design team to develop more advanced PCBS, which include multiple layers of stacked copper filled microholes in the pad. كنتيجة لـ ELIC ، يمكن لتصميمات PCB الاستفادة من الترابط الكثيف والمعقد المطلوب للدوائر عالية السرعة. نظرًا لأن ELIC تستخدم ثقوبًا دقيقة مملوءة بالنحاس مكدسة للتوصيل البيني ، فيمكن توصيلها بين أي طبقتين دون إضعاف لوحة الدائرة.

يؤثر اختيار المكون على التخطيط

يجب أن تركز أي مناقشات مع الشركات المصنعة والمصنعين بخصوص تصميم HDI على التخطيط الدقيق للمكونات عالية الكثافة. The selection of components affects wiring width, position, stack and hole size. على سبيل المثال ، تشتمل تصميمات HDI PCB عادةً على مصفوفة شبكة كروية كثيفة (BGA) و BGA متباعدة بدقة تتطلب هروبًا من الدبوس. يجب التعرف على العوامل التي تضر بمصدر الطاقة وسلامة الإشارة بالإضافة إلى السلامة المادية للوحة عند استخدام هذه الأجهزة. تتضمن هذه العوامل تحقيق عزل مناسب بين الطبقتين العلوية والسفلية لتقليل الحديث المتبادل والتحكم في التداخل الكهرومغناطيسي بين طبقات الإشارة الداخلية.Symmetrically spaced components will help prevent uneven stress on the PCB.

Pay attention to signal, power and physical integrity

بالإضافة إلى تحسين تكامل الإشارة ، يمكنك أيضًا تحسين تكامل الطاقة. نظرًا لأن HDI PCB يحرك طبقة التأريض أقرب إلى السطح ، يتم تحسين تكامل الطاقة. تحتوي الطبقة العليا من اللوحة على طبقة تأريض وطبقة إمداد طاقة ، والتي يمكن توصيلها بطبقة التأريض من خلال الثقوب العمياء أو الثقوب الدقيقة ، وتقلل من عدد الثقوب المستوية.

يقلل HDI PCB عدد الثقوب عبر الطبقة الداخلية للوحة. In turn, reducing the number of perforations in the power plane provides three major advantages:

تغذي منطقة النحاس الأكبر تيار التيار المتردد والتيار المستمر في دبوس طاقة الرقاقة

L resistance decreases in the current path

L نظرًا لانخفاض الحث ، يمكن لتيار التحويل الصحيح قراءة دبوس الطاقة.

نقطة رئيسية أخرى للمناقشة هي الحفاظ على الحد الأدنى من عرض الخط ، والتباعد الآمن وتوحيد المسار. فيما يتعلق بالمسألة الأخيرة ، ابدأ في تحقيق سمك موحد للنحاس وتوحيد الأسلاك أثناء عملية التصميم والمضي قدمًا في عملية التصنيع والتصنيع.

Lack of safe spacing can lead to excessive film residues during the internal dry film process, which can lead to short circuits. Below the minimum line width can also cause problems during the coating process because of weak absorption and open circuit. Design teams and manufacturers must also consider maintaining track uniformity as a means of controlling signal line impedance.

إنشاء وتطبيق قواعد تصميم محددة

تتطلب التخطيطات عالية الكثافة أبعادًا خارجية أصغر وأسلاكًا أكثر دقة وتباعدًا أكثر إحكامًا بين المكونات ، وبالتالي تتطلب عملية تصميم مختلفة. تعتمد عملية تصنيع HDI PCB على الحفر بالليزر ، وبرامج CAD و CAM ، وعمليات التصوير المباشر بالليزر ، ومعدات التصنيع المتخصصة ، وخبرة المشغل. يعتمد نجاح العملية بأكملها جزئيًا على قواعد التصميم التي تحدد متطلبات المعاوقة وعرض الموصل وحجم الفتحة والعوامل الأخرى التي تؤثر على التخطيط. يساعد تطوير قواعد التصميم التفصيلية في اختيار الشركة المصنعة أو الشركة المصنعة المناسبة للوحة الخاصة بك ويضع الأساس للتواصل بين الفرق.