Ilman modernia PCB design, high density interconnect (HDI) technology, and of course high-speed components, none of these would be usable. HDI -tekniikan ansiosta suunnittelijat voivat sijoittaa pieniä komponentteja lähelle toisiaan. Suurempi pakkaustiheys, pienempi levyn koko ja vähemmän kerroksia tuovat porrastetun vaikutuksen piirilevyjen suunnitteluun.

HDI: n etu

Let’s take a closer look at the impact. Pakkauksen tiheyden lisäämisen ansiosta voimme lyhentää komponenttien välisiä sähköreittejä. 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. Kerrosten määrän vähentäminen voi sijoittaa enemmän liitäntöjä samaan korttiin ja parantaa komponenttien sijoittelua, johdotusta ja liitäntöjä. Sieltä voimme keskittyä tekniikkaan nimeltä interconnect per Layer (ELIC), joka auttaa suunnittelutiimejä siirtymään paksummista levyistä ohuempiin joustaviin levyihin lujuuden säilyttämiseksi samalla, kun HDI näkee toiminnallisen tiheyden.

HDI PCBS rely on lasers rather than mechanical drilling. HDI -piirilevyrakenne puolestaan ​​johtaa pienempään aukkoon ja pienempään tyynykokoon. Aukon pienentäminen antoi suunnittelutiimille mahdollisuuden lisätä levyn alueen asettelua. Sähköisten reittien lyhentäminen ja intensiivisemmän johdotuksen mahdollistaminen parantaa rakenteen signaalin eheyttä ja nopeuttaa signaalin käsittelyä. We get an added benefit in density because we reduce the chance of inductance and capacitance problems.

HDI -piirilevyt eivät käytä läpireikiä, vaan sokeita ja haudattuja reikiä. Hautojen ja sokeiden reikien porrastettu ja tarkka sijoitus vähentää levyn mekaanista painetta ja estää vääntymisen mahdollisuuden. Lisäksi voit käyttää pinottuja läpireikiä liitäntäpisteiden parantamiseen ja luotettavuuden parantamiseen. Käyttö tyynyillä voi myös vähentää signaalin menetystä vähentämällä ristiviivettä ja vähentämällä loisvaikutuksia.

HDI: n valmistettavuus vaatii tiimityötä

Valmistettavuussuunnittelu (DFM) edellyttää harkittua, tarkkaa piirilevyjen suunnittelua ja johdonmukaista viestintää valmistajien ja valmistajien kanssa. 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. Lyhyesti sanottuna HDI -piirilevyjen suunnittelu-, prototyyppi- ja valmistusprosessi vaatii tiivistä tiimityötä ja huomiota hankkeeseen sovellettaviin erityisiin DFM -sääntöihin.

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.

Tunne piirilevyn materiaalit ja tekniset tiedot

Koska HDI -tuotannossa käytetään erityyppisiä laserporausprosesseja, suunnittelutiimin, valmistajan ja valmistajan välisen vuoropuhelun on keskityttävä levyjen materiaalityyppiin porattaessa prosessia. Suunnitteluprosessia kehottavalla tuotesovelluksella voi olla koko- ja painovaatimuksia, jotka vievät keskustelun suuntaan tai toiseen. High frequency applications may require materials other than standard FR4. Lisäksi päätökset FR4 -materiaalin tyypistä vaikuttavat porausjärjestelmien tai muiden tuotantoresurssien valintaa koskeviin päätöksiin. Jotkut järjestelmät poraavat helposti kuparin läpi, toiset eivät tunkeudu johdonmukaisesti lasikuituihin.

Oikean materiaalityypin valitsemisen lisäksi suunnittelutiimin on myös varmistettava, että valmistaja ja valmistaja voivat käyttää oikeaa levypaksuutta ja pinnoitustekniikkaa. With the use of laser drilling, the aperture ratio decreases and the depth ratio of the holes used for plating fillings decreases. Vaikka paksummat levyt mahdollistavat pienemmät aukot, projektin mekaaniset vaatimukset voivat määrittää ohuempia levyjä, jotka ovat alttiita vikaantumiselle tietyissä ympäristöolosuhteissa. Suunnitteluryhmän oli tarkistettava, että valmistaja kykenee käyttämään ”yhdistävä kerros” -tekniikkaa ja poraamaan reikiä oikeaan syvyyteen, ja varmistettava, että galvanointiin käytetty kemiallinen liuos täyttää reiät.

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. ELIC: n ansiosta PCB-mallit voivat hyödyntää nopeita piirejä varten tarvittavia tiheitä ja monimutkaisia ​​yhteyksiä. Koska ELIC käyttää pinottuja kuparitäytteisiä mikroreikiä yhdistämiseen, se voidaan liittää minkä tahansa kahden kerroksen väliin heikentämättä piirilevyä.

Komponenttien valinta vaikuttaa ulkoasuun

Kaikissa HDI-suunnittelua koskevissa keskusteluissa valmistajien ja valmistajien kanssa on keskityttävä myös tiheiden komponenttien tarkkaan sijoitteluun. The selection of components affects wiring width, position, stack and hole size. Esimerkiksi HDI -piirilevymalleissa on tyypillisesti tiheä palloverkkojärjestelmä (BGA) ja hienoksi erotettu BGA, joka vaatii tapin poistumisen. Tekijät, jotka heikentävät virtalähdettä ja signaalin eheyttä sekä levyn fyysistä eheyttä, on tunnistettava näitä laitteita käytettäessä. Näitä tekijöitä ovat asianmukaisen eristyksen saavuttaminen ylä- ja alakerroksen välillä keskinäisen ylikuulumisen vähentämiseksi ja sisäisten signaalikerrosten välisen EMI: n hallitsemiseksi.Symmetrically spaced components will help prevent uneven stress on the PCB.

Kiinnitä huomiota signaaliin, tehoon ja fyysiseen koskemattomuuteen

Signaalin eheyden parantamisen lisäksi voit myös parantaa tehon eheyttä. Koska HDI -piirilevy siirtää maadoituskerroksen lähemmäksi pintaa, tehon eheys paranee. Levyn yläkerroksessa on maadoituskerros ja virtalähdekerros, jotka voidaan liittää maadoituskerrokseen sokeiden reikien tai mikroreikien kautta ja vähentää tasoreikien määrää.

HDI-piirilevy vähentää läpireikien määrää levyn sisäkerroksen läpi. In turn, reducing the number of perforations in the power plane provides three major advantages:

Suurempi kuparialue syöttää AC- ja DC -virran sirun virtatappiin

L resistance decreases in the current path

L Alhaisen induktanssin vuoksi oikea kytkentävirta voi lukea nastan.

Toinen keskeinen keskustelunaihe on vähimmäisviivan leveyden, turvavälin ja raidan yhtenäisyyden säilyttäminen. Viimeksi mainitussa asiassa aloita kuparin tasaisen paksuuden ja johdon yhtenäisyyden saavuttaminen suunnitteluprosessin aikana ja jatka valmistus- ja valmistusprosessia.

Turvallisten etäisyyksien puute voi aiheuttaa liiallisia kalvojäämiä sisäisen kuivakalvoprosessin aikana, mikä voi johtaa oikosulkuun. Below the minimum line width can also cause problems during the coating process because of weak absorption and open circuit. Suunnitteluryhmien ja valmistajien on myös harkittava radan yhtenäisyyden säilyttämistä keinona ohjata signaalilinjan impedanssia.

Vahvista ja käytä erityisiä suunnittelusääntöjä

Suuren tiheyden asettelut vaativat pienempiä ulkoisia mittoja, hienompaa johdotusta ja tiukempia komponenttivälejä, ja siksi ne tarvitsevat erilaisen suunnitteluprosessin. HDI -piirilevyjen valmistusprosessi perustuu laserporaukseen, CAD- ja CAM -ohjelmistoihin, suoriin laser -kuvantamisprosesseihin, erikoisvalmistuslaitteisiin ja käyttäjän asiantuntemukseen. Koko prosessin onnistuminen riippuu osittain suunnittelusäännöistä, joissa määritetään impedanssivaatimukset, johtimen leveys, reiän koko ja muut ulkoasuun vaikuttavat tekijät. Yksityiskohtaisten suunnittelusääntöjen kehittäminen auttaa valitsemaan levyllesi oikean valmistajan tai valmistajan ja luo perustan tiimien väliselle viestinnälle.