Uden moderne PCB design, high density interconnect (HDI) teknologi og selvfølgelig højhastighedskomponenter, ville ingen af ​​disse være brugbare. HDI -teknologi giver designere mulighed for at placere små komponenter tæt på hinanden. Højere emballagetæthed, mindre pladestørrelse og færre lag giver PCB -design en kaskadeeffekt.

Fordelen ved HDI

Lad os se nærmere på virkningen. Stigende pakketæthed giver os mulighed for at forkorte elektriske veje mellem komponenter. Med HDI øgede vi antallet af ledningskanaler på de indre lag af printkortet, hvilket reducerede det samlede antal lag, der kræves til designet. Reduktion af antallet af lag kan placere flere forbindelser på det samme kort og forbedre komponentplacering, ledninger og forbindelser. Derfra kan vi fokusere på en teknik kaldet interconnect per Layer (ELIC), som hjælper designteams med at bevæge sig fra tykkere brædder til tyndere fleksible for at bevare styrken, samtidig med at HDI kan se funktionel densitet.

HDI PCBS er afhængige af lasere frem for mekanisk boring. Til gengæld resulterer THE HDI PCB -designet i en mindre blænde og mindre padstørrelse. Reduktion af blænde gjorde det muligt for designteamet at øge layoutet på tavleområdet. Forkortelse af elektriske stier og muliggørelse af mere intensive ledninger forbedrer designets integritet og fremskynder signalbehandling. Vi får en ekstra fordel i tæthed, fordi vi reducerer chancen for induktans- og kapacitansproblemer.

HDI PCB -designs bruger ikke gennemgående huller, men blinde og nedgravede huller. Forskudt og nøjagtig placering af begravelse og blinde huller reducerer det mekaniske tryk på pladen og forhindrer enhver risiko for vridning. Derudover kan du bruge stablede gennemgående huller til at forbedre sammenkoblingspunkter og forbedre pålideligheden. Din brug på puder kan også reducere signaltab ved at reducere krydsforsinkelse og reducere parasitære effekter.

HDI -fremstillingsevne kræver teamwork

Manufacturability design (DFM) kræver en tankevækkende, præcis PCB -designtilgang og konsekvent kommunikation med producenter og producenter. Da vi tilføjede HDI til DFM -porteføljen, blev opmærksomhed på detaljer på design-, fremstillings- og produktionsniveau endnu vigtigere, og monterings- og testproblemer skulle løses. Kort sagt, design, prototyping og fremstillingsproces for HDI PCBS kræver tæt samarbejde og opmærksomhed på de specifikke DFM -regler, der gælder for projektet.

Et af de grundlæggende aspekter ved HDI -design (ved hjælp af laserboring) kan være uden for producentens, montørens eller producentens evne og kræver retningskommunikation om nøjagtigheden og typen af ​​det nødvendige boresystem. På grund af den lavere åbningshastighed og højere layouttæthed for HDI PCBS måtte designteamet sikre, at producenter og producenter kunne opfylde kravene til montering, omarbejdning og svejsning af HDI -designs. Derfor skal designteams, der arbejder med HDI PCB -designs, være dygtige i de komplekse teknikker, der bruges til at producere plader.

Kend dit printkort materialer og specifikationer

Fordi HDI -produktion bruger forskellige typer laserboreprocesser, skal dialogen mellem designteam, producent og producent fokusere på pladernes materialetype, når man diskuterer boreprocessen. Produktprogrammet, der tilskynder til designprocessen, kan have krav til størrelse og vægt, der bevæger samtalen i en eller anden retning. Højfrekvente applikationer kan kræve andre materialer end standard FR4. Desuden påvirker beslutninger om typen af ​​FR4 -materiale beslutninger om valg af boresystemer eller andre produktionsressourcer. Mens nogle systemer let bores gennem kobber, trænger andre ikke konsekvent ind i glasfibre.

Udover at vælge den rigtige materialetype, skal designteamet også sikre, at producenten og producenten kan bruge den korrekte pladetykkelse og belægningsteknikker. Ved brug af laserboring falder blændeforholdet, og dybdeforholdet mellem de huller, der bruges til pletteringsfyldninger, falder. Selvom tykkere plader giver mulighed for mindre åbninger, kan projektets mekaniske krav specificere tyndere plader, der er tilbøjelige til at svigte under visse miljøforhold. Designteamet skulle kontrollere, at producenten havde evnen til at bruge “sammenkoblingslaget” -teknikken og bore huller i den korrekte dybde og sikre, at den kemiske opløsning, der blev brugt til galvanisering, ville fylde hullerne.

Ved hjælp af ELIC -teknologi

DESIGN af HDI PCBS omkring ELIC -teknologi gjorde designteamet i stand til at udvikle mere avancerede PCBS, som omfatter flere lag stablet kobberfyldte mikrohuller i puden. Som et resultat af ELIC kan printkortdesigner drage fordel af de tætte, komplekse sammenkoblinger, der kræves til højhastighedskredsløb. Fordi ELIC bruger stablet kobberfyldte mikrohuller til sammenkobling, kan det forbindes mellem to lag uden at svække printkortet.

Valg af komponenter påvirker layout

Enhver diskussion med producenter og producenter vedrørende HDI-design bør også fokusere på det præcise layout af komponenter med høj densitet. Valget af komponenter påvirker ledningsbredde, position, stak og hulstørrelse. F.eks. Indeholder HDI PCB -designs typisk et tæt kuglegitterarray (BGA) og et fint adskilt BGA, der kræver pin -flugt. Faktorer, der forringer strømforsyningen og signalintegriteten samt kortets fysiske integritet, skal anerkendes ved brug af disse enheder. Disse faktorer omfatter opnåelse af passende isolation mellem de øverste og nederste lag for at reducere indbyrdes krydstale og for at styre EMI mellem de interne signallag.Komponenter med symmetrisk afstand vil hjælpe med at forhindre ujævn belastning af printkortet.

Vær opmærksom på signal, kraft og fysisk integritet

Ud over at forbedre signalintegriteten kan du også forbedre strømintegriteten. Fordi HDI PCB flytter jordlaget tættere på overfladen, forbedres strømintegriteten. Det øverste lag af brættet har et jordingslag og et strømforsyningslag, som kan forbindes til jordlaget gennem blinde huller eller mikrohuller, og reducerer antallet af plane huller.

HDI PCB reducerer antallet af gennemgående huller gennem det indre lag af brættet. Til gengæld giver reduktion af antallet af perforeringer i kraftplanet tre store fordele:

Det større kobberområde føder vekselstrøm og jævnstrøm til chipstrømstiften

L -modstand falder i den nuværende vej

L På grund af lav induktans kan den korrekte koblingsstrøm aflæse strømstiften.

Et andet vigtigt diskussionspunkt er at opretholde minimum linjebredde, sikker afstand og spore ensartethed. På sidstnævnte problem begynder du at opnå ensartet kobbertykkelse og ledningens ensartethed under designprocessen og fortsætter med fremstillings- og fremstillingsprocessen.

Manglende sikker afstand kan føre til overdrevne filmrester under den interne tørfilmproces, hvilket kan føre til kortslutninger. Under den mindste linjebredde kan også forårsage problemer under belægningsprocessen på grund af svag absorption og åbent kredsløb. Designteam og producenter skal også overveje at opretholde sporens ensartethed som et middel til at kontrollere signallinjens impedans.

Etablere og anvende specifikke designregler

Layouter med høj densitet kræver mindre ydre dimensioner, finere ledninger og strammere komponentafstand og kræver derfor en anden designproces. Fremstillingsprocessen for HDI PCB er afhængig af laserboring, CAD- og CAM -software, laserbilleddannelsesprocesser, specialiseret produktionsudstyr og operatørekspertise. Succesen for hele processen afhænger til dels af designregler, der identificerer impedansbehov, lederbredde, hulstørrelse og andre faktorer, der påvirker layoutet. Udvikling af detaljerede designregler hjælper med at vælge den rigtige producent eller producent til dit bord og danner grundlaget for kommunikation mellem teams.