Výhodou HDI PCB

Podívejme se blíže na dopad. Zvýšení hustoty balení nám umožňuje zkrátit elektrické cesty mezi součástmi. S HDI jsme zvýšili počet kabelových kanálů na vnitřních vrstvách desky plošných spojů, čímž jsme snížili celkový počet vrstev potřebných pro návrh. Snížením počtu vrstev lze umístit více připojení na stejnou desku a zlepšit umístění součástí, zapojení a připojení. From there, we can focus on a technique called interconnect per Layer (ELIC), which helps design teams move from thicker boards to thinner flexible ones to maintain strength while allowing the HDI to see functional density.

HDI PCB rely on lasers rather than mechanical drilling. In turn, the HDI PCB design results in a smaller aperture and smaller pad size. Snížení clony umožnilo konstrukčnímu týmu zvětšit rozložení oblasti desky. Zkrácení elektrických cest a umožnění intenzivnějšího zapojení zlepšuje integritu signálu v konstrukci a urychluje zpracování signálu. Získáme další výhodu v hustotě, protože snižujeme pravděpodobnost problémů s indukčností a kapacitou.

Desky plošných spojů HDI nepoužívají průchozí otvory, ale slepé a zakopané otvory. Rozložené a přesné umístění hrobových a slepých otvorů snižuje mechanický tlak na desku a brání jakékoli možnosti deformace. Kromě toho můžete použít skládané průchozí otvory ke zlepšení propojovacích bodů a zvýšení spolehlivosti. Vaše použití na padech může také snížit ztrátu signálu snížením křížového zpoždění a omezením parazitních efektů.

Vyrobitelnost HDI vyžaduje týmovou práci

Design vyrobitelnosti (DFM) vyžaduje promyšlený a přesný přístup k návrhu DPS a důslednou komunikaci s výrobci a výrobci. Když jsme přidali HDI do portfolia DFM, pozornost k detailům na úrovni návrhu, výroby a výroby se stala ještě důležitější a bylo nutné řešit problémy s montáží a testováním. Stručně řečeno, návrh, prototypování a výrobní proces HDI PCBS vyžaduje úzkou týmovou spolupráci a pozornost věnovanou konkrétním pravidlům DFM vztahujícím se na projekt.

Jeden ze základních aspektů návrhu HDI (pomocí laserového vrtání) může přesahovat možnosti výrobce, montéra nebo výrobce a vyžaduje směrovou komunikaci ohledně přesnosti a typu požadovaného vrtacího systému. Vzhledem k nižší rychlosti otevírání a vyšší hustotě rozvržení HDI PCBS musel konstrukční tým zajistit, aby výrobci a výrobci mohli splňovat požadavky na montáž, přepracování a svařování návrhů HDI. Proto musí být návrhářské týmy pracující na návrzích HDI PCB zběhlých ve složitých technikách používaných k výrobě desek.

Seznamte se s materiály a specifikacemi obvodové desky

Protože výroba HDI využívá různé typy procesů laserového vrtání, musí se dialog mezi konstrukčním týmem, výrobcem a výrobcem při diskusi o procesu vrtání zaměřit na typ materiálu desek. Produktová aplikace, která vyvolává proces návrhu, může mít požadavky na velikost a hmotnost, které posouvají konverzaci jedním nebo druhým směrem. Vysokofrekvenční aplikace mohou vyžadovat materiály jiné než standardní FR4. Kromě toho rozhodnutí o typu materiálu FR4 ovlivňují rozhodnutí o výběru vrtných systémů nebo jiných výrobních zdrojů. Zatímco některé systémy vrtají měď snadno, jiné nepronikají důsledně do skleněných vláken.

Kromě výběru správného typu materiálu musí konstrukční tým také zajistit, aby výrobce a výrobce mohli používat správnou tloušťku plechu a techniky pokovování. S využitím laserového vrtání klesá poměr clony a snižuje se hloubkový poměr otvorů použitých pro pokovování výplní. Ačkoli silnější desky umožňují menší otvory, mechanické požadavky projektu mohou specifikovat tenčí desky, které jsou za určitých podmínek prostředí náchylné k selhání. Tým návrhářů musel ověřit, zda má výrobce schopnost používat techniku ​​„propojovací vrstvy“ a vyvrtávat otvory ve správné hloubce, a zajistit, aby otvory vyplňoval chemický roztok použitý pro galvanické pokovování.

Pomocí technologie ELIC

DESIGN HDI PCBS kolem technologie ELIC umožnil konstrukčnímu týmu vyvinout pokročilejší PCBS, které obsahují v podložce více vrstev naskládaných měděných mikro otvorů. V důsledku ELIC mohou návrhy desek plošných spojů využívat výhod hustých a komplexních propojení vyžadovaných pro vysokorychlostní obvody. Vzhledem k tomu, že ELIC používá k propojení skládané mikro otvory v mědi, lze jej připojit mezi libovolné dvě vrstvy, aniž by došlo k oslabení desky plošných spojů.

Výběr komponent ovlivňuje rozložení

Jakékoli diskuse s výrobci a výrobci ohledně designu HDI by se měly zaměřit také na přesné rozložení komponent s vysokou hustotou. Výběr součástí ovlivňuje šířku zapojení, polohu, stoh a velikost otvoru. Například návrhy HDI PCB obvykle obsahují hustou kuličkovou mřížku (BGA) a jemně rozmístěnou BGA, která vyžaduje pinový únik. Při používání těchto zařízení je třeba uznat faktory, které narušují integritu napájení a signálu, jakož i fyzickou integritu desky. Tyto faktory zahrnují dosažení vhodné izolace mezi horní a spodní vrstvou za účelem omezení vzájemného přeslechu a ovládání EMI mezi vnitřními vrstvami signálu.Symetricky rozmístěné součásti pomohou zabránit nerovnoměrnému namáhání desky plošných spojů.

Věnujte pozornost signálu, síle a fyzické integritě

Kromě zlepšení integrity signálu můžete také zlepšit integritu napájení. Protože deska plošných spojů HDI pohybuje uzemňovací vrstvou blíže k povrchu, zlepšuje se integrita napájení. Horní vrstva desky má uzemňovací vrstvu a napájecí vrstvu, kterou lze připojit k uzemňovací vrstvě slepými otvory nebo mikro otvory a snižuje počet rovinných otvorů.

HDI PCB snižuje počet průchozích otvorů ve vnitřní vrstvě desky. Snížení počtu perforací v energetické rovině přináší tři hlavní výhody:

Větší měděná oblast přivádí střídavý a stejnosměrný proud do napájecího kolíku čipu

Odpor L klesá v aktuální dráze

L Kvůli nízké indukčnosti může správný spínací proud číst napájecí pin.

Dalším klíčovým bodem diskuse je zachování minimální šířky čáry, bezpečných mezer a rovnoměrnosti stopy. K posledně uvedenému problému začněte během procesu návrhu dosahovat rovnoměrné tloušťky mědi a rovnoměrnosti zapojení a pokračujte ve výrobě a výrobním procesu.

Nedostatek bezpečných mezer může vést k nadměrným zbytkům filmu během procesu vnitřního suchého filmu, což může vést ke zkratům. Pod minimální šířkou čáry může také způsobit problémy během procesu potahování kvůli slabé absorpci a otevřenému okruhu. Designérské týmy a výrobci musí také zvážit zachování jednotnosti stopy jako prostředku řízení impedance signálního vedení.

Stanovte a aplikujte konkrétní pravidla návrhu

Uspořádání s vysokou hustotou vyžaduje menší vnější rozměry, jemnější zapojení a menší rozteč součástí, a proto vyžadují jiný proces návrhu. Výrobní proces HDI PCB se opírá o laserové vrtání, CAD a CAM software, laserové přímé zobrazovací procesy, specializované výrobní zařízení a odborné znalosti obsluhy. Úspěch celého procesu částečně závisí na pravidlech návrhu, která identifikují požadavky na impedanci, šířku vodiče, velikost otvoru a další faktory, které ovlivňují rozložení. Developing detailed design rules helps select the right manufacturer or manufacturer for your board and lays the foundation for communication between teams.