Без модерни PCB design, high density interconnect (HDI) technology, and of course high-speed components, none of these would be usable. HDI технологията позволява на дизайнерите да поставят малки компоненти близо един до друг. По -високата плътност на опаковката, по -малкият размер на дъската и по -малко слоеве внасят каскаден ефект в дизайна на печатни платки.

Предимството на HDI

Let’s take a closer look at the impact. Увеличаването на плътността на пакета ни позволява да съкратим електрическите пътища между компонентите. 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. Намаляването на броя на слоевете може да постави повече връзки на една и съща платка и да подобри разположението на компонентите, окабеляването и връзките. Оттам можем да се съсредоточим върху техника, наречена взаимосвързаност на слой (ELIC), която помага на дизайнерските екипи да преминат от по -дебели дъски към по -тънки гъвкави, за да поддържат здравина, като същевременно позволяват на HDI да види функционална плътност.

HDI PCBS rely on lasers rather than mechanical drilling. От своя страна дизайнът на HDI PCB води до по -малка бленда и по -малък размер на подложката. Намаляването на блендата позволи на дизайнерския екип да увеличи оформлението на плочата. Съкращаването на електрическите пътища и активирането на по -интензивно окабеляване подобрява целостта на сигнала в дизайна и ускорява обработката на сигнала. We get an added benefit in density because we reduce the chance of inductance and capacitance problems.

Конструкциите на HDI PCB не използват проходни отвори, а слепи и заровени дупки. 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. Използването ви върху подложки също може да намали загубата на сигнал чрез намаляване на кръстосаното забавяне и намаляване на паразитните ефекти.

Производството на HDI изисква работа в екип

Дизайнът на производствената способност (DFM) изисква внимателен, прецизен подход при проектиране на печатни платки и последователна комуникация с производителите и производителите. 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. Накратко, процесът на проектиране, прототипиране и производство на HDI PCBS изисква тясна работа в екип и внимание към специфичните правила за DFM, приложими към проекта.

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.

Запознайте се с материалите и спецификациите на вашата платка

Тъй като производството на HDI използва различни видове процеси на лазерно пробиване, диалогът между дизайнерския екип, производителя и производителя трябва да се съсредоточи върху типа материал на плоскостите, когато се обсъжда процеса на пробиване. Приложението за продукт, което подтиква към процеса на проектиране, може да има изисквания за размер и тегло, които движат разговора в една или друга посока. High frequency applications may require materials other than standard FR4. В допълнение, решенията за типа материал FR4 влияят върху решенията за избор на сондажни системи или други производствени ресурси. Докато някои системи пробиват лесно мед, други не проникват постоянно в стъклени влакна.

В допълнение към избора на подходящия тип материал, екипът по проектиране трябва също така да гарантира, че производителят и производителят могат да използват правилната дебелина на плочата и техниките на обшивка. With the use of laser drilling, the aperture ratio decreases and the depth ratio of the holes used for plating fillings decreases. Въпреки че по -дебелите плочи позволяват по -малки отвори, механичните изисквания на проекта могат да определят по -тънки плочи, които са склонни към повреда при определени условия на околната среда. Проектантският екип трябваше да провери дали производителят има възможността да използва техниката „взаимосвързан слой“ и да пробие дупки на правилната дълбочина и да гарантира, че химическият разтвор, използван за галванично покритие, ще запълни дупките.

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. В резултат на ELIC, дизайнът на печатни платки може да се възползва от плътните, сложни взаимовръзки, необходими за високоскоростни вериги. Тъй като ELIC използва натрупани медни дупки, запълнени с мед, за взаимно свързване, той може да бъде свързан между всеки два слоя, без да отслабва платката.

Изборът на компонент влияе върху оформлението

Всякакви дискусии с производители и производители относно HDI дизайна също трябва да се фокусират върху точното разположение на компонентите с висока плътност. The selection of components affects wiring width, position, stack and hole size. Например, HDI PCB конструкциите обикновено включват плътна решетка с топка (BGA) и фино разположена BGA, която изисква излизане на щифта. Факторите, които нарушават захранването и целостта на сигнала, както и физическата цялост на платката, трябва да бъдат разпознати, когато използвате тези устройства. Тези фактори включват постигане на подходяща изолация между горния и долния слой, за да се намали взаимното напрежение и да се контролира EMI между вътрешните слоеве на сигнала.Symmetrically spaced components will help prevent uneven stress on the PCB.

Pay attention to signal, power and physical integrity

В допълнение към подобряването на целостта на сигнала, можете също така да подобрите целостта на захранването. Тъй като HDI PCB премества заземяващия слой по -близо до повърхността, целостта на захранването се подобрява. Най -горният слой на дъската има заземяващ слой и захранващ слой, който може да бъде свързан към заземяващия слой чрез глухи отвори или микро дупки и намалява броя на плоските дупки.

HDI PCB намалява броя на проходните отвори през вътрешния слой на платката. In turn, reducing the number of perforations in the power plane provides three major advantages:

По -голямата медна площ подава променлив и постоянен ток в щифта за захранване на чипа

L resistance decreases in the current path

L Поради ниска индуктивност, правилният превключващ ток може да отчете захранващия щифт.

Друг ключов момент за обсъждане е поддържането на минимална ширина на линията, безопасно разстояние и равномерност на следите. По последния въпрос започнете да постигате еднаква дебелина на медта и равномерност на окабеляването по време на процеса на проектиране и продължете с процеса на производство и производство.

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.

Установете и прилагайте специфични правила за проектиране

High-density layouts require smaller external dimensions, finer wiring and tighter component spacing, and therefore require a different design process. Производственият процес на HDI PCB разчита на лазерно пробиване, CAD и CAM софтуер, процеси за директно изобразяване с лазер, специално производствено оборудване и опит на оператора. Успехът на целия процес зависи отчасти от правилата за проектиране, които идентифицират изискванията за импеданс, ширината на проводника, размера на отвора и други фактори, които влияят върху оформлението. Разработването на подробни правила за проектиране помага да изберете правилния производител или производител за вашата дъска и поставя основите за комуникация между екипи.