Al HDI PCB El diseño puede ser muy estrecho, pero el conjunto correcto de reglas de diseño lo ayudará a diseñar con éxito.

Los PCBS más avanzados incluyen más funcionalidad en espacios más pequeños, a menudo utilizando ics / soC personalizados, capas superiores y trazas más pequeñas. Configurar el diseño de estos diseños correctamente requiere un poderoso conjunto de herramientas de diseño basadas en reglas que puedan comparar el cableado y el diseño con las reglas de diseño al crear una PCB. Si está utilizando su primer diseño HDI, puede ser difícil ver qué reglas de diseño deben establecerse cuando comience su diseño de PCB.

Establecer el diseño de PCB HDI

Con HDI PCBS, hay poco que distinga estos productos de los PCBS estándar, excepto la densidad de componentes y cableado. He visto a diseñadores señalar que una placa HDI es cualquier cosa con 10 millones o menos de orificios, 6 millones o menos de cableado o 0.5 mm o menos de espacio entre pines. Su fabricante le dirá que HDI PCBS usa orificios ciegos de aproximadamente 8 mil o menos, y los orificios ciegos más pequeños se perforan con láser.

In some ways, they are both true, because there is no specific threshold for the composition of an HDI PCB layout. Todos pueden estar de acuerdo en que una vez que el diseño incluye microagujeros, es una placa HDI. En el lado del diseño, debe establecer algunas reglas de diseño antes de poder tocar el diseño. Debe recopilar las capacidades del fabricante antes de establecer reglas de diseño. Una vez que haya hecho esto, debe configurar las reglas de diseño y algunas funciones de diseño.

Dimensiones del ancho del cable y del orificio pasante. The width of a trace with its impedance and line width will determine when you enter the HDI system. Una vez que el ancho del cableado sea lo suficientemente pequeño, los orificios pasantes serán tan pequeños que deberán fabricarse como microagujeros.

Transiciones de capa. Los orificios pasantes deben diseñarse cuidadosamente de acuerdo con la relación de aspecto, que también depende del espesor de capa requerido. Layer transformations should be defined early so that they can be quickly placed during routing.

Autorización. Las trazas deben estar separadas entre sí y de otros objetos (almohadillas, ensamblajes, planos, etc.) que no forman parte de la red. El objetivo aquí es garantizar el cumplimiento de las reglas HDI DFM y evitar una diafonía excesiva.

Otras restricciones de cableado, como el ajuste de la longitud del cable, la longitud máxima del cable y la desviación de impedancia permitida durante el cableado, también son importantes, pero se aplicarán fuera de la placa HDI. The two most important points here are through-hole size and line width. Los espacios libres se pueden determinar mediante una variedad de medios (por ejemplo, simulación) o siguiendo las reglas generales estándar. Tenga cuidado con esto último, ya que puede conducir a situaciones en las que haya demasiada diafonía interna o una densidad de cableado insuficiente.

Laminación y perforación

The HDI stack can range from a few to dozens of layers to accommodate the desired routing density. Las placas con BGA de paso fino de alto número de pines pueden tener cientos de conexiones por cuadrante, por lo que es necesario configurar perforaciones al crear pilas de capas para diseños de PCB HDI.

Si observa el administrador de pila de capas en el software de diseño de PCB, es posible que no pueda definir explícitamente transformaciones de capa específicas como microagujeros. No importa; Aún puede establecer las transiciones de capa y luego establecer los límites de tamaño de los orificios pasantes en las reglas de diseño.

Esta capacidad de llamar a un microcanal un microagujero es muy útil una vez que haya establecido las reglas de configuración y creado la plantilla. Para establecer reglas de diseño para cableado a través de orificios, puede definir reglas de diseño que se apliquen solo a microagujeros. Esto le permite establecer límites de espacio específicos según el tamaño de la almohadilla y el diámetro del orificio.

Antes de comenzar a establecer reglas de diseño, debe consultar con el fabricante sobre su funcionalidad. Luego, debe establecer el ancho del cableado en la regla de diseño para asegurarse de que la impedancia del cableado se controle al valor deseado. En otros casos, no se requiere control de impedancia y es posible que aún desee limitar el ancho del cableado en la placa HDI para mantener una mayor densidad de cableado.

Ancho de la línea de paseo

Puede determinar el ancho de cableado deseado de varias formas. Primero, para el enrutamiento controlado por impedancia, necesita una de las siguientes herramientas:

Calcule el tamaño de trazo requerido con lápiz y papel (por las malas)

Calculadora en línea (forma rápida)

Solucionadores de campo integrados en sus herramientas de diseño y diseño (el enfoque más preciso)

Los inconvenientes de las calculadoras de línea para los cálculos de impedancia de cableado, y la misma idea se aplica al ajustar los tamaños de cableado para diseños de PCB HDI.

Para establecer el ancho de línea, puede definirlo como una restricción en el editor de reglas de diseño, tal como lo hizo con el tamaño del orificio pasante. Si no le preocupa el control de impedancia, puede establecer cualquier ancho. De lo contrario, debe determinar la curva de impedancia de la laminación de PCB e ingresar este ancho específico como regla de diseño.

Se requiere un equilibrio cuidadoso porque el ancho del alambre no debe ser demasiado grande para el tamaño de la almohadilla. Si el ancho de la línea de control de impedancia es demasiado grande, el grosor del laminado debe reducirse, ya que esto obligará a reducir el ancho de la línea, o se puede aumentar el tamaño de la almohadilla. Siempre que el tamaño de la plataforma supere los valores enumerados en el estándar IPC, está bien desde el punto de vista de la confiabilidad.

espacio

Después de completar las dos tareas críticas que se muestran arriba, debe determinar la brecha de seguimiento adecuada. Desafortunadamente, el espaciado entre trazos no debería ser predeterminado en las reglas generales de 3W o 3H, ya que estas reglas se aplican incorrectamente a tableros avanzados con señales de alta velocidad. En cambio, es una buena idea simular la diafonía en el ancho de línea propuesto y verificar si se genera una diafonía excesiva.