Το πλεονέκτημα της HDI PCB

Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στον αντίκτυπο. Η αύξηση της πυκνότητας της συσκευασίας μας επιτρέπει να συντομεύσουμε τις ηλεκτρικές διαδρομές μεταξύ των εξαρτημάτων. Με το HDI, αυξήσαμε τον αριθμό των καναλιών καλωδίωσης στα εσωτερικά στρώματα του PCB, μειώνοντας έτσι τον συνολικό αριθμό των επιπέδων που απαιτούνται για το σχεδιασμό. Η μείωση του αριθμού των στρωμάτων μπορεί να τοποθετήσει περισσότερες συνδέσεις στον ίδιο πίνακα και να βελτιώσει την τοποθέτηση εξαρτημάτων, την καλωδίωση και τις συνδέσεις. 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. Η μείωση του ανοίγματος επέτρεψε στην ομάδα σχεδιασμού να αυξήσει τη διάταξη της περιοχής του πίνακα. Η συντόμευση των ηλεκτρικών διαδρομών και η εντατικοποίηση της καλωδίωσης βελτιώνει την ακεραιότητα του σχεδιασμού του σήματος και επιταχύνει την επεξεργασία του σήματος. Παίρνουμε ένα πρόσθετο όφελος στην πυκνότητα επειδή μειώνουμε την πιθανότητα προβλημάτων επαγωγής και χωρητικότητας.

Τα σχέδια PCI HDI δεν χρησιμοποιούνται μέσω οπών, αλλά τυφλών και θαμμένων οπών. Η κλιμακωτή και ακριβής τοποθέτηση των ταφών και των τυφλών οπών μειώνει τη μηχανική πίεση στην πλάκα και αποτρέπει κάθε πιθανότητα στρέβλωσης. Επιπλέον, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε στοιβαγμένες οπές για να βελτιώσετε τα σημεία διασύνδεσης και να βελτιώσετε την αξιοπιστία. Η χρήση σας σε επιθέματα μπορεί επίσης να μειώσει την απώλεια σήματος μειώνοντας την εγκάρσια καθυστέρηση και μειώνοντας τα παρασιτικά αποτελέσματα.

Η δυνατότητα κατασκευής HDI απαιτεί ομαδική εργασία

Ο σχεδιασμός κατασκευής (DFM) απαιτεί μια προσεκτική, ακριβή προσέγγιση σχεδιασμού PCB και συνεπή επικοινωνία με τους κατασκευαστές και τους κατασκευαστές. Καθώς προσθέσαμε το HDI στο χαρτοφυλάκιο DFM, η προσοχή στη λεπτομέρεια στο επίπεδο σχεδιασμού, κατασκευής και κατασκευής έγινε ακόμη πιο σημαντική και τα ζητήματα συναρμολόγησης και δοκιμών έπρεπε να αντιμετωπιστούν. Εν ολίγοις, ο σχεδιασμός, η δημιουργία πρωτοτύπων και η διαδικασία κατασκευής του HDI PCBS απαιτεί στενή ομαδική εργασία και προσοχή στους συγκεκριμένους κανόνες DFM που ισχύουν για το έργο.

Μια από τις θεμελιώδεις πτυχές του σχεδιασμού HDI (χρησιμοποιώντας διάτρηση με λέιζερ) μπορεί να είναι πέρα ​​από τις δυνατότητες του κατασκευαστή, του συναρμολογητή ή του κατασκευαστή και απαιτεί επικοινωνία κατεύθυνσης σχετικά με την ακρίβεια και τον τύπο του απαιτούμενου συστήματος γεώτρησης. Λόγω του χαμηλότερου ρυθμού ανοίγματος και της υψηλότερης πυκνότητας διάταξης του HDI PCBS, η ομάδα σχεδιασμού έπρεπε να διασφαλίσει ότι οι κατασκευαστές και οι κατασκευαστές θα μπορούσαν να ικανοποιήσουν τις απαιτήσεις συναρμολόγησης, επεξεργασίας και συγκόλλησης των σχεδίων HDI. Επομένως, οι ομάδες σχεδιασμού που εργάζονται σε σχέδια PCI HDI πρέπει να είναι ικανές στις πολύπλοκες τεχνικές που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή σανίδων.

Γνωρίστε τα υλικά και τις προδιαγραφές της πλακέτας κυκλώματος

Επειδή η παραγωγή HDI χρησιμοποιεί διαφορετικούς τύπους διαδικασιών διάτρησης λέιζερ, ο διάλογος μεταξύ της ομάδας σχεδιασμού, του κατασκευαστή και του κατασκευαστή πρέπει να επικεντρώνεται στον τύπο υλικού των σανίδων κατά τη συζήτηση της διαδικασίας γεώτρησης. Η εφαρμογή προϊόντος που προτρέπει τη διαδικασία σχεδιασμού μπορεί να έχει απαιτήσεις μεγέθους και βάρους που κινούν τη συζήτηση προς τη μία ή την άλλη κατεύθυνση. Οι εφαρμογές υψηλής συχνότητας ενδέχεται να απαιτούν άλλα υλικά εκτός του κανονικού FR4. Επιπλέον, οι αποφάσεις σχετικά με τον τύπο του υλικού FR4 επηρεάζουν τις αποφάσεις σχετικά με την επιλογή συστημάτων γεώτρησης ή άλλων πόρων παραγωγής. Ενώ ορισμένα συστήματα διαπερνούν εύκολα τον χαλκό, άλλα δεν διεισδύουν σταθερά στις ίνες γυαλιού.

Εκτός από την επιλογή του σωστού τύπου υλικού, η ομάδα σχεδιασμού πρέπει επίσης να διασφαλίσει ότι ο κατασκευαστής και ο κατασκευαστής μπορούν να χρησιμοποιήσουν το σωστό πάχος πλάκας και τεχνικές επιμετάλλωσης. Με τη χρήση γεωτρήσεων με λέιζερ, ο λόγος διαφράγματος μειώνεται και ο λόγος βάθους των οπών που χρησιμοποιούνται για την επένδυση γεμίσματος μειώνεται. Αν και οι παχύτερες πλάκες επιτρέπουν μικρότερα ανοίγματα, οι μηχανικές απαιτήσεις του έργου μπορεί να καθορίζουν λεπτότερες πλάκες που είναι επιρρεπείς σε αστοχία υπό ορισμένες περιβαλλοντικές συνθήκες. Η ομάδα σχεδιασμού έπρεπε να ελέγξει ότι ο κατασκευαστής είχε τη δυνατότητα να χρησιμοποιήσει την τεχνική «στρώση διασύνδεσης» και να ανοίξει τρύπες στο σωστό βάθος, και να διασφαλίσει ότι το χημικό διάλυμα που χρησιμοποιείται για την επιμετάλλωση θα γεμίσει τις τρύπες.

Χρησιμοποιώντας τεχνολογία ELIC

Ο ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ του HDI PCBS γύρω από την τεχνολογία ELIC επέτρεψε στην ομάδα σχεδιασμού να αναπτύξει πιο προηγμένο PCBS, το οποίο περιλαμβάνει πολλαπλά στρώματα στοιβαγμένων μικροχρυπών γεμάτων με χαλκό στο τακάκι. Ως αποτέλεσμα του ELIC, τα σχέδια PCB μπορούν να επωφεληθούν από τις πυκνές, πολύπλοκες διασυνδέσεις που απαιτούνται για κυκλώματα υψηλής ταχύτητας. Επειδή η ELIC χρησιμοποιεί στοιβαγμένες μικροόπες γεμάτες με χαλκό για διασύνδεση, μπορεί να συνδεθεί μεταξύ δύο στρωμάτων χωρίς να αποδυναμωθεί η πλακέτα κυκλώματος.

Η επιλογή εξαρτήματος επηρεάζει τη διάταξη

Οποιεσδήποτε συζητήσεις με κατασκευαστές και κατασκευαστές σχετικά με το σχεδιασμό HDI θα πρέπει επίσης να εστιάζουν στην ακριβή διάταξη εξαρτημάτων υψηλής πυκνότητας. Η επιλογή εξαρτημάτων επηρεάζει το πλάτος της καλωδίωσης, τη θέση, τη στοίβα και το μέγεθος της οπής. Για παράδειγμα, τα σχέδια PCI HDI περιλαμβάνουν συνήθως μια συστοιχία πυκνού πλέγματος μπάλας (BGA) και μια λεπτή απόσταση BGA που απαιτεί διαφυγή πείρου. Κατά τη χρήση αυτών των συσκευών πρέπει να αναγνωρίζονται παράγοντες που επηρεάζουν την τροφοδοσία και την ακεραιότητα του σήματος καθώς και τη φυσική ακεραιότητα της πλακέτας. Αυτοί οι παράγοντες περιλαμβάνουν την επίτευξη κατάλληλης απομόνωσης μεταξύ του άνω και του κάτω στρώματος για τη μείωση της αμοιβαίας αλληλεπίδρασης και τον έλεγχο του EMI μεταξύ των εσωτερικών στρωμάτων σήματος.Τα συμμετρικά διαχωρισμένα εξαρτήματα θα βοηθήσουν στην αποφυγή άνισης πίεσης στο PCB.

Δώστε προσοχή στο σήμα, τη δύναμη και τη φυσική ακεραιότητα

Εκτός από τη βελτίωση της ακεραιότητας του σήματος, μπορείτε επίσης να ενισχύσετε την ακεραιότητα ισχύος. Επειδή το PCI HDI μετακινεί το στρώμα γείωσης πιο κοντά στην επιφάνεια, βελτιώνεται η ακεραιότητα ισχύος. Το επάνω στρώμα της σανίδας έχει ένα στρώμα γείωσης και ένα στρώμα τροφοδοσίας, το οποίο μπορεί να συνδεθεί με το στρώμα γείωσης μέσω τυφλών οπών ή μικροτρυπών και μειώνει τον αριθμό των επίπεδων οπών.

Το HDI PCB μειώνει τον αριθμό των διαμπερών οπών μέσω του εσωτερικού στρώματος της πλακέτας. Με τη σειρά του, η μείωση του αριθμού των διατρήσεων στο επίπεδο ισχύος παρέχει τρία σημαντικά πλεονεκτήματα:

Η μεγαλύτερη περιοχή χαλκού τροφοδοτεί ρεύμα AC και DC στον πείρο τροφοδοσίας τσιπ

Η αντίσταση L μειώνεται στην τρέχουσα διαδρομή

L Λόγω χαμηλής επαγωγής, το σωστό ρεύμα μεταγωγής μπορεί να διαβάσει τον πείρο ισχύος.

Ένα άλλο βασικό σημείο συζήτησης είναι να διατηρηθεί το ελάχιστο πλάτος γραμμής, η ασφαλής απόσταση και η ομοιομορφία της διαδρομής. Στο τελευταίο ζήτημα, αρχίστε να επιτυγχάνετε ομοιόμορφο πάχος χαλκού και ομοιομορφία καλωδίωσης κατά τη διαδικασία σχεδιασμού και προχωρήστε στη διαδικασία κατασκευής και κατασκευής.

Η έλλειψη ασφαλούς διαστήματος μπορεί να οδηγήσει σε υπερβολικά υπολείμματα φιλμ κατά τη διάρκεια της εσωτερικής διαδικασίας ξηρής μεμβράνης, τα οποία μπορεί να οδηγήσουν σε βραχυκυκλώματα. Κάτω από το ελάχιστο πλάτος γραμμής μπορεί επίσης να προκληθούν προβλήματα κατά τη διάρκεια της διαδικασίας επίστρωσης λόγω αδύναμης απορρόφησης και ανοικτού κυκλώματος. Οι ομάδες σχεδιασμού και οι κατασκευαστές πρέπει επίσης να εξετάσουν τη διατήρηση της ομοιομορφίας της τροχιάς ως μέσο ελέγχου της σύνθετης αντίστασης γραμμής σήματος.

Καθιέρωση και εφαρμογή συγκεκριμένων κανόνων σχεδιασμού

Οι διατάξεις υψηλής πυκνότητας απαιτούν μικρότερες εξωτερικές διαστάσεις, λεπτότερη καλωδίωση και στενότερη απόσταση μεταξύ των εξαρτημάτων και συνεπώς απαιτούν διαφορετική διαδικασία σχεδιασμού. Η διαδικασία κατασκευής PCI HDI βασίζεται σε διάτρηση λέιζερ, λογισμικό CAD και CAM, διαδικασίες άμεσης απεικόνισης λέιζερ, εξειδικευμένο κατασκευαστικό εξοπλισμό και τεχνογνωσία χειριστή. Η επιτυχία ολόκληρης της διαδικασίας εξαρτάται εν μέρει από τους κανόνες σχεδιασμού που προσδιορίζουν τις απαιτήσεις σύνθετης αντίστασης, το πλάτος του αγωγού, το μέγεθος της οπής και άλλους παράγοντες που επηρεάζουν τη διάταξη. Developing detailed design rules helps select the right manufacturer or manufacturer for your board and lays the foundation for communication between teams.