HDI trükkplaatide valmistatavus: PCB materjalid ja spetsifikatsioonid

Eeliseks HDI PCB

Vaatame mõju lähemalt. Pakendi tiheduse suurendamine võimaldab meil lühendada komponentide vahelisi elektrilisi teid. HDI abil suurendasime juhtmekanalite arvu trükkplaadi sisekihtidel, vähendades seega disaini jaoks vajalike kihtide koguarvu. Kihtide arvu vähendamine võib paigutada samale plaadile rohkem ühendusi ja parandada komponentide paigutust, juhtmeid ja ühendusi. 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.

ipcb

HDI PCB rely on lasers rather than mechanical drilling. In turn, the HDI PCB design results in a smaller aperture and smaller pad size. Ava vähendamine võimaldas disainimeeskonnal suurendada plaadi ala paigutust. Elektriliste teede lühendamine ja intensiivsema juhtmestiku võimaldamine parandab konstruktsiooni signaali terviklikkust ja kiirendab signaali töötlemist. Me saame tihedusest täiendavat kasu, kuna vähendame induktiivsus- ja mahtuvusprobleemide võimalust.

HDI trükkplaatide konstruktsioonides ei kasutata läbivaid auke, vaid pime- ja maetud auke. Matmis- ja pimeaukude järkjärguline paigutus vähendab plaadi mehaanilist survet ja väldib igasugust väändumist. Lisaks saate kasutada virnastatud läbivaid auke, et parandada ühenduspunkte ja parandada töökindlust. Teie kasutamine padjadel võib vähendada ka signaali kadu, vähendades ristviivitust ja vähendades parasiitmõjusid.

HDI tootmine nõuab meeskonnatööd

Valmistatavuse disain (DFM) nõuab läbimõeldud ja täpset trükkplaatide kujundusmeetodit ning järjepidevat suhtlust tootjate ja tootjatega. Kui lisasime HDF -i DFM -i portfelli, muutus disaini, tootmise ja tootmise taseme tähelepanu detailidele veelgi olulisemaks ning tuli lahendada kokkupaneku ja testimise probleemid. Lühidalt, HDI PCBS -i projekteerimine, prototüüpimine ja tootmisprotsess nõuavad tihedat meeskonnatööd ja tähelepanu projektile kohaldatavatele konkreetsetele DFM -reeglitele.

Üks HDI disaini põhiaspekte (kasutades laserpuurimist) võib olla väljaspool tootja, kokkupanija või tootja võimeid ning nõuab suunavat suhtlust vajaliku puurisüsteemi täpsuse ja tüübi kohta. HDI PCBS -i madalama avamiskiiruse ja suurema paigutustiheduse tõttu pidi disainimeeskond tagama, et tootjad ja tootjad saaksid täita HDI -konstruktsioonide kokkupaneku-, ümbertöötamis- ja keevitusnõudeid. Seetõttu peavad HDI PCB disainilahenduste kallal töötavad disainimeeskonnad valdama keerukaid plaatide tootmiseks kasutatavaid tehnikaid.

Teadke oma trükkplaadi materjale ja spetsifikatsioone

Kuna HDI tootmisel kasutatakse erinevat tüüpi laserpuurimisprotsesse, peab projekteerimismeeskonna, tootja ja tootja vaheline dialoog puurimisprotsessi arutamisel keskenduma plaatide materjalitüübile. Tooterakendusel, mis viitab disainiprotsessile, võivad olla suurus- ja kaalunõuded, mis liigutavad vestlust ühes või teises suunas. Kõrgsageduslikud rakendused võivad vajada muid materjale kui standardne FR4. Lisaks mõjutavad FR4 materjali tüüpi puudutavad otsused puurisüsteemide või muude tootmisressursside valiku kohta. Kuigi mõned süsteemid puurivad vasest kergesti läbi, ei tungi teised järjekindlalt klaaskiudu.

Lisaks õige materjalitüübi valimisele peab projekteerimismeeskond tagama ka selle, et tootja ja tootja saaksid kasutada õiget plaadi paksust ja plaadistusvõtteid. Kasutades laserpuurimist, väheneb ava suhe ja väheneb täidiste plaatimiseks kasutatavate aukude sügavuse suhe. Kuigi paksemad plaadid võimaldavad väiksemaid avausi, võivad projekti mehaanilised nõuded täpsustada õhemaid plaate, mis on teatud keskkonnatingimustes ebaõnnestunud. Projekteerimismeeskond pidi kontrollima, kas tootjal on võimalus kasutada „ühendamiskihi” tehnikat ja puurida auke õigele sügavusele, ning tagama, et galvaniseerimisel kasutatav keemiline lahus täidaks augud.

Kasutades ELIC tehnoloogiat

HDI PCBS -i KUJUNDAMINE ELIC -tehnoloogia ümber võimaldas disainimeeskonnal välja töötada arenenumad PCBS -id, mis sisaldavad padjas mitu kihti virnastatud vasest täidetud mikroaugusid. ELIC-i tulemusel saavad trükkplaatide konstruktsioonid ära kasutada tihedaid ja keerukaid ühendusi, mida on vaja kiirete vooluahelate jaoks. Kuna ELIC kasutab omavahel ühendamiseks virnastatud vasega täidetud mikroaugusid, saab selle ühendada suvalise kahe kihi vahele ilma trükkplaati nõrgendamata.

Komponentide valik mõjutab paigutust

Kõik HDI disaini arutelud tootjate ja tootjatega peaksid keskenduma ka suure tihedusega komponentide täpsele paigutusele. Komponentide valik mõjutab juhtmestiku laiust, asendit, virna ja augu suurust. Näiteks HDI trükkplaatide kujundused sisaldavad tavaliselt tihedat pallivõrgu massiivi (BGA) ja peene vahega BGA -d, mis vajavad tihvtide eemaldamist. Nende seadmete kasutamisel tuleb ära tunda tegurid, mis kahjustavad toiteallikat ja signaali terviklikkust ning plaadi füüsilist terviklikkust. Need tegurid hõlmavad ülemise ja alumise kihi vahelise sobiva isolatsiooni saavutamist, et vähendada vastastikust läbilööki ja kontrollida sisemiste signaalikihtide vahelist EMI -d.Sümmeetriliselt paigutatud komponendid aitavad vältida trükkplaadi ebaühtlast pinget.

Pöörake tähelepanu signaalile, võimsusele ja füüsilisele puutumatusele

Lisaks signaali terviklikkuse parandamisele saate parandada ka toite terviklikkust. Kuna HDI trükkplaat viib maanduskihi pinnale lähemale, paraneb toite terviklikkus. Plaadi pealmisel kihil on maanduskiht ja toiteallika kiht, mida saab ühendada maanduskihiga pimedate või mikroaukude kaudu ning see vähendab tasapinnaliste aukude arvu.

HDI PCB vähendab plaadi sisekihi läbivate aukude arvu. Perforatsioonide arvu vähendamine toitetasandil annab omakorda kolm peamist eelist:

Suurem vaskpiirkond toidab vahelduv- ja alalisvoolu kiibi toitetihvti

L takistus väheneb praegusel teel

L Madala induktiivsuse tõttu saab õige lülitusvool toitepistikut lugeda.

Teine arutelu põhipunkt on minimaalse joonelaiuse, ohutu vahekauguse ja rööbastee ühtluse säilitamine. Viimases küsimuses hakake projekteerimise käigus saavutama ühtlast vase paksust ja juhtmestiku ühtlust ning jätkake tootmis- ja tootmisprotsessiga.

Turvaliste vahekauguste puudumine võib sisemise kuivkileprotsessi käigus põhjustada liigseid kilejääke, mis võivad põhjustada lühiseid. Minimaalsest joonelaiusest madalam võib katteprotsessi ajal põhjustada probleeme ka nõrga neeldumise ja avatud vooluringi tõttu. Projekteerimismeeskonnad ja tootjad peavad samuti kaaluma raja ühtsuse säilitamist signaaliliini takistuse kontrollimise vahendina.

Kehtestage ja rakendage konkreetseid projekteerimisreegleid

Suure tihedusega paigutused nõuavad väiksemaid välismõõtmeid, peenemat juhtmestikku ja tihedamat komponentide vahekaugust ning nõuavad seetõttu teistsugust projekteerimisprotsessi. HDI trükkplaatide tootmisprotsess tugineb laserpuurimisele, CAD- ja CAM -tarkvarale, otsese laserprotsessi protsessidele, spetsiaalsetele tootmisseadmetele ja operaatorite teadmistele. Kogu protsessi edukus sõltub osaliselt projekteerimisreeglitest, mis määravad kindlaks impedantsi nõuded, juhi laiuse, ava suuruse ja muud paigutust mõjutavad tegurid. Developing detailed design rules helps select the right manufacturer or manufacturer for your board and lays the foundation for communication between teams.