Sin moderno PCB design, high density interconnect (HDI) technology, and of course high-speed components, none of these would be usable. La tecnología HDI permite a los diseñadores colocar pequeños componentes uno cerca del otro. Una mayor densidad de paquete, un tamaño de placa más pequeño y menos capas aportan un efecto de cascada al diseño de PCB.

La ventaja de HDI

Let’s take a closer look at the impact. El aumento de la densidad del paquete nos permite acortar las rutas eléctricas entre los componentes. With HDI, we increased the number of wiring channels on the inner layers of the PCB, thus reducing the total number of layers required for the design. Reducir el número de capas puede colocar más conexiones en la misma placa y mejorar la ubicación de los componentes, el cableado y las conexiones. A partir de ahí, podemos centrarnos en una técnica llamada interconexión por capa (ELIC), que ayuda a los equipos de diseño a pasar de tablas más gruesas a tablas más delgadas y flexibles para mantener la resistencia y, al mismo tiempo, permitir que THE HDI vea la densidad funcional.

HDI PCBS rely on lasers rather than mechanical drilling. A su vez, el diseño de la PCB HDI da como resultado una apertura más pequeña y un tamaño de almohadilla más pequeño. La reducción de la apertura permitió al equipo de diseño aumentar el diseño del área del tablero. Acortar las rutas eléctricas y permitir un cableado más intensivo mejora la integridad de la señal del diseño y acelera el procesamiento de la señal. We get an added benefit in density because we reduce the chance of inductance and capacitance problems.

Los diseños de PCB HDI no utilizan orificios pasantes, sino orificios ciegos y enterrados. La colocación escalonada y precisa de los orificios ciegos y de entierro reduce la presión mecánica sobre la placa y evita cualquier posibilidad de deformación. Además, puede utilizar orificios pasantes apilados para mejorar los puntos de interconexión y mejorar la confiabilidad. Su uso en pads también puede reducir la pérdida de señal al reducir el retardo cruzado y reducir los efectos parásitos.

La capacidad de fabricación de HDI requiere trabajo en equipo

El diseño de capacidad de fabricación (DFM) requiere un enfoque de diseño de PCB preciso y reflexivo y una comunicación constante con los fabricantes y fabricantes. As we added HDI to the DFM portfolio, attention to detail at the design, manufacturing, and manufacturing levels became even more important and assembly and testing issues had to be addressed. En resumen, el proceso de diseño, creación de prototipos y fabricación de HDI PCBS requiere un trabajo en equipo cercano y atención a las reglas específicas de DFM aplicables al proyecto.

One of the fundamental aspects of HDI design (using laser drilling) may be beyond the capability of the manufacturer, assembler, or manufacturer, and requires directional communication regarding the accuracy and type of drilling system required. Because of the lower opening rate and higher layout density of HDI PCBS, the design team had to ensure that manufacturers and manufacturers could meet the assembly, rework and welding requirements of HDI designs. Therefore, design teams working on HDI PCB designs must be proficient in the complex techniques used to produce boards.

Conozca los materiales y las especificaciones de su placa de circuito

Debido a que la producción de HDI utiliza diferentes tipos de procesos de perforación por láser, el diálogo entre el equipo de diseño, el fabricante y el fabricante debe centrarse en el tipo de material de las placas cuando se habla del proceso de perforación. La aplicación del producto que impulsa el proceso de diseño puede tener requisitos de tamaño y peso que muevan la conversación en una dirección u otra. High frequency applications may require materials other than standard FR4. Además, las decisiones sobre el tipo de material FR4 afectan las decisiones sobre la selección de sistemas de perforación u otros recursos de fabricación. Mientras que algunos sistemas perforan el cobre con facilidad, otros no penetran constantemente en las fibras de vidrio.

Además de elegir el tipo de material correcto, el equipo de diseño también debe asegurarse de que el fabricante y el fabricante puedan utilizar el espesor de placa y las técnicas de enchapado correctos. With the use of laser drilling, the aperture ratio decreases and the depth ratio of the holes used for plating fillings decreases. Aunque las placas más gruesas permiten aberturas más pequeñas, los requisitos mecánicos del proyecto pueden especificar placas más delgadas que son propensas a fallar bajo ciertas condiciones ambientales. El equipo de diseño tuvo que verificar que el fabricante tuviera la capacidad de utilizar la técnica de “capa de interconexión” y perforar orificios a la profundidad correcta, y asegurarse de que la solución química utilizada para la galvanoplastia llenara los orificios.

Using ELIC technology

The DESIGN of HDI PCBS around ELIC technology enabled the design team to develop more advanced PCBS, which include multiple layers of stacked copper filled microholes in the pad. Como resultado de ELIC, los diseños de PCB pueden aprovechar las interconexiones densas y complejas necesarias para los circuitos de alta velocidad. Debido a que ELIC utiliza microagujeros llenos de cobre apilados para la interconexión, se puede conectar entre dos capas cualesquiera sin debilitar la placa de circuito.

La selección de componentes afecta el diseño

Cualquier discusión con fabricantes y fabricantes sobre el diseño de HDI también debe centrarse en el diseño preciso de los componentes de alta densidad. The selection of components affects wiring width, position, stack and hole size. Por ejemplo, los diseños de PCB HDI generalmente incluyen una matriz de rejilla de bola densa (BGA) y una BGA finamente espaciada que requiere un escape de clavija. Los factores que perjudican la integridad de la fuente de alimentación y la señal, así como la integridad física de la placa, deben reconocerse al utilizar estos dispositivos. Estos factores incluyen lograr un aislamiento apropiado entre las capas superior e inferior para reducir la diafonía mutua y controlar la EMI entre las capas de señales internas.Symmetrically spaced components will help prevent uneven stress on the PCB.

Preste atención a la señal, la potencia y la integridad física.

Además de mejorar la integridad de la señal, también puede mejorar la integridad de la energía. Debido a que la PCB HDI mueve la capa de conexión a tierra más cerca de la superficie, se mejora la integridad de la energía. La capa superior de la placa tiene una capa de conexión a tierra y una capa de suministro de energía, que se puede conectar a la capa de conexión a tierra a través de orificios ciegos o microagujeros, y reduce el número de orificios planos.

HDI PCB reduce el número de orificios pasantes a través de la capa interna de la placa. In turn, reducing the number of perforations in the power plane provides three major advantages:

El área de cobre más grande alimenta corriente CA y CC en el pin de alimentación del chip

L resistance decreases in the current path

L Debido a la baja inductancia, la corriente de conmutación correcta puede leer el pin de alimentación.

Otro punto clave de discusión es mantener el ancho de línea mínimo, el espaciado seguro y la uniformidad de la pista. En este último tema, comience a lograr un espesor de cobre uniforme y uniformidad de cableado durante el proceso de diseño y continúe con el proceso de fabricación y fabricación.

La falta de un espaciado seguro puede dar lugar a residuos de película excesivos durante el proceso de película seca interna, lo que puede provocar cortocircuitos. Below the minimum line width can also cause problems during the coating process because of weak absorption and open circuit. Los equipos de diseño y los fabricantes también deben considerar mantener la uniformidad de la pista como un medio para controlar la impedancia de la línea de señal.

Establecer y aplicar reglas de diseño específicas.

Los diseños de alta densidad requieren dimensiones externas más pequeñas, cableado más fino y espaciado de componentes más reducido y, por lo tanto, requieren un proceso de diseño diferente. El proceso de fabricación de PCB HDI se basa en perforación láser, software CAD y CAM, procesos de imágenes directas con láser, equipo de fabricación especializado y experiencia del operador. El éxito de todo el proceso depende en parte de las reglas de diseño que identifican los requisitos de impedancia, el ancho del conductor, el tamaño del orificio y otros factores que afectan el diseño. El desarrollo de reglas de diseño detalladas ayuda a seleccionar el fabricante o fabricante adecuado para su placa y sienta las bases para la comunicación entre equipos.