Mogućnost proizvodnje HDI PCB -a: PCB materijali i specifikacije

Bez modernog PCB dizajn, tehnologija međusobnog povezivanja velike gustoće (HDI) i, naravno, komponente velike brzine, ništa od ovoga ne bi bilo upotrebljivo. HDI tehnologija omogućava dizajnerima postavljanje malih komponenti blizu jedne druge. Veća gustoća pakiranja, manja veličina ploče i manje slojeva donose kaskadni učinak u dizajnu PCB -a.

ipcb

Prednost HDI -a

Pogledajmo pobliže utjecaj. Povećanje gustoće paketa omogućuje nam skraćivanje električnih staza između komponenti. S HDI -om smo povećali broj kanala ožičenja na unutarnjim slojevima PCB -a, čime smo smanjili ukupan broj slojeva potrebnih za dizajn. Smanjivanjem broja slojeva može se postaviti više veza na istu ploču i poboljšati postavljanje komponenti, ožičenje i veze. Odatle se možemo usredotočiti na tehniku ​​koja se naziva međusobno povezivanje po sloju (ELIC), koja pomaže dizajnerskim timovima da pređu s debljih ploča na tanke savitljive kako bi održale snagu, a istovremeno omogućile HDI -u da vidi funkcionalnu gustoću.

HDI PCBS oslanjaju se na lasere, a ne na mehaničko bušenje. S druge strane, dizajn HDI PCB -a rezultira manjim otvorom blende i manjom veličinom jastučića. Smanjenje otvora omogućilo je dizajnerskom timu da poveća izgled područja ploče. Skraćivanje električnih puteva i omogućavanje intenzivnijeg ožičenja poboljšava integritet dizajna i ubrzava obradu signala. Dodatnu korist u gustoći dobivamo jer smanjujemo mogućnost problema s induktivnošću i kapacitetom.

Dizajni HDB PCB -a ne koriste se kroz rupe, već slijepe i zakopane rupe. Postupno i precizno postavljanje ukopnih i slijepih rupa smanjuje mehanički pritisak na ploču i sprječava svaku mogućnost savijanja. Osim toga, možete koristiti složene rupe za poboljšanje tačaka međusobnog povezivanja i poboljšanje pouzdanosti. Vaša upotreba jastučića također može smanjiti gubitak signala smanjenjem unakrsnog kašnjenja i smanjenjem parazitskih učinaka.

Proizvodnja HDI -ja zahtijeva timski rad

Dizajn proizvodne sposobnosti (DFM) zahtijeva promišljen, precizan pristup dizajnu PCB -a i dosljednu komunikaciju s proizvođačima i proizvođačima. Kako smo dodali HDI u portfelj DFM -a, pažnja prema detaljima na nivoima dizajna, proizvodnje i proizvodnje postala je još važnija i morala su se riješiti pitanja montaže i testiranja. Ukratko, dizajn, prototipiranje i proizvodni proces HDI PCBS -a zahtijeva bliski timski rad i pažnju na posebna DFM pravila primjenjiva na projekt.

Jedan od temeljnih aspekata dizajna HDI -a (pomoću laserskog bušenja) može biti izvan mogućnosti proizvođača, montažera ili proizvođača i zahtijeva usmjerenu komunikaciju u pogledu tačnosti i vrste potrebnog sistema bušenja. Zbog niže stope otvaranja i veće gustoće izgleda HDI PCBS -a, dizajnerski tim morao je osigurati da proizvođači i proizvođači mogu ispuniti zahtjeve montaže, prerade i zavarivanja HDI dizajna. Stoga, dizajnerski timovi koji rade na HDI PCB dizajnu moraju biti vješti u složenim tehnikama koje se koriste za proizvodnju ploča.

Upoznajte materijale i specifikacije svoje ploče

Budući da HDI proizvodnja koristi različite vrste procesa laserskog bušenja, dijalog između dizajnerskog tima, proizvođača i proizvođača mora se usredotočiti na vrstu materijala ploča kada se raspravlja o procesu bušenja. Aplikacija proizvoda koja pokreće proces dizajniranja može imati zahtjeve za veličinu i težinu koji pokreću razgovor u jednom ili drugom smjeru. Za aplikacije visoke frekvencije mogu biti potrebni drugi materijali osim standardnog FR4. Osim toga, odluke o vrsti materijala FR4 utječu na odluke o izboru sistema za bušenje ili drugih proizvodnih resursa. Dok neki sistemi lako buše kroz bakar, drugi ne prodiru dosljedno u staklena vlakna.

Osim odabira odgovarajuće vrste materijala, dizajnerski tim također mora osigurati da proizvođač i proizvođač mogu koristiti ispravnu debljinu ploče i tehnike oplata. Upotrebom laserskog bušenja smanjuje se omjer otvora i smanjuje se omjer dubine rupa koje se koriste za oplate. Iako deblje ploče dopuštaju manje otvore, mehanički zahtjevi projekta mogu specificirati tanje ploče koje su podložne lomu pod određenim uvjetima okoline. Dizajnerski tim morao je provjeriti ima li proizvođač sposobnost korištenja tehnike “međusobno povezanog sloja” i izbušiti rupe na odgovarajućoj dubini, te osigurati da će kemijsko rješenje koje se koristi za galvanizaciju ispuniti rupe.

Koristeći ELIC tehnologiju

DIZAJN HDI PCBS -a oko ELIC tehnologije omogućio je dizajnerskom timu da razvije naprednije PCBS -ove, koji uključuju više slojeva složenih bakarnih mikro rupa u podlozi. Kao rezultat ELIC-a, dizajn PCB-a može iskoristiti prednosti gustih, složenih međusobnih veza potrebnih za krugove velikih brzina. Budući da ELIC za međusobno povezivanje koristi složene bakrene mikrootvore, može se povezati između bilo koja dva sloja bez slabljenja ploče.

Izbor komponenti utiče na izgled

Svi razgovori s proizvođačima i proizvođačima u vezi s HDI dizajnom također bi se trebali fokusirati na precizan raspored komponenti velike gustoće. Odabir komponenti utječe na širinu ožičenja, položaj, hrpu i veličinu rupe. Na primjer, HDI PCB dizajn obično uključuje gustu rešetku s kugličnim mrežama (BGA) i fino razmaknutu BGA koja zahtijeva izvlačenje pina. Čimbenici koji narušavaju napajanje i integritet signala, kao i fizički integritet ploče moraju se prepoznati prilikom korištenja ovih uređaja. Ovi faktori uključuju postizanje odgovarajuće izolacije između gornjeg i donjeg sloja kako bi se smanjilo međusobno preslušavanje i kako bi se kontrolirala EMI između unutrašnjih slojeva signala.Simetrično raspoređene komponente pomoći će u sprječavanju neravnomjernog naprezanja na PCB -u.

Obratite pažnju na signal, snagu i fizički integritet

Osim poboljšanja integriteta signala, možete poboljšati i integritet napajanja. Budući da HDI PCB pomiče sloj uzemljenja bliže površini, integritet napajanja je poboljšan. Gornji sloj ploče ima sloj uzemljenja i sloj napajanja, koji se može spojiti na sloj uzemljenja kroz slijepe rupe ili mikro rupe, te smanjuje broj ravnih rupa.

HDI PCB smanjuje broj prolaznih rupa kroz unutrašnji sloj ploče. S druge strane, smanjenje broja perforacija u ravnini snage pruža tri glavne prednosti:

Veće bakreno područje dovodi izmjeničnu i istosmjernu struju u priključak za napajanje čipa

Otpor L opada na trenutnoj putanji

L Zbog niskog induktiviteta, ispravna sklopna struja može očitati pin za napajanje.

Druga ključna tačka diskusije je održavanje minimalne širine linije, siguran razmak i ujednačenost kolosijeka. Što se tiče posljednjeg pitanja, počnite postizati ujednačenu debljinu bakra i ujednačenost ožičenja tijekom procesa projektiranja, a zatim nastavite s proizvodnjom i proizvodnim procesom.

Nedostatak sigurnog razmaka može dovesti do prekomernih ostataka filma tokom procesa suvog filma, što može dovesti do kratkog spoja. Ispod minimalne širine linije također može uzrokovati probleme u procesu premazivanja zbog slabe apsorpcije i otvorenog kruga. Dizajnerski timovi i proizvođači također moraju razmotriti održavanje uniformnosti kolosijeka kao sredstvo za kontrolu impedanse signalne linije.

Uspostavite i primijenite posebna pravila dizajna

Rasporedi velike gustoće zahtijevaju manje vanjske dimenzije, finije ožičenje i stroži razmak između komponenti, pa stoga zahtijevaju drugačiji proces projektiranja. Proces proizvodnje HDI PCB -a oslanja se na lasersko bušenje, CAD i CAM softver, procese direktnog laserskog snimanja, specijalizovanu proizvodnu opremu i stručnost operatera. Uspjeh cijelog procesa djelomično ovisi o projektnim pravilima koja identificiraju zahtjeve impedancije, širinu vodiča, veličinu rupe i druge faktore koji utječu na raspored. Razvoj detaljnih pravila dizajna pomaže u izboru pravog proizvođača ili proizvođača za vašu ploču i postavlja temelj za komunikaciju između timova.