Etuna HDI-piirilevy

Katsotaanpa tarkemmin vaikutusta. Pakkauksen tiheyden lisäämisen ansiosta voimme lyhentää komponenttien välisiä sähköreittejä. HDI: n avulla lisäsimme johdotuskanavien määrää piirilevyn sisäkerroksissa, mikä pienensi suunnittelussa tarvittavien kerrosten kokonaismäärää. Kerrosten määrän vähentäminen voi sijoittaa enemmän liitäntöjä samaan korttiin ja parantaa komponenttien sijoittelua, johdotusta ja liitäntöjä. 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. Aukon pienentäminen antoi suunnittelutiimille mahdollisuuden lisätä levyn alueen asettelua. Sähköisten reittien lyhentäminen ja intensiivisemmän johdotuksen mahdollistaminen parantaa rakenteen signaalin eheyttä ja nopeuttaa signaalin käsittelyä. Saamme lisähyötyä tiheydessä, koska vähennämme induktanssi- ja kapasitanssiongelmien mahdollisuutta.

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. Kun lisäsimme HDI: n DFM -tuotevalikoimaan, suunnittelun, valmistuksen ja valmistuksen tason yksityiskohtiin kiinnitettiin entistä enemmän huomiota ja kokoonpano- ja testauskysymykset oli käsiteltävä. Lyhyesti sanottuna HDI -piirilevyjen suunnittelu-, prototyyppi- ja valmistusprosessi vaatii tiivistä tiimityötä ja huomiota hankkeeseen sovellettaviin erityisiin DFM -sääntöihin.

Yksi HDI -suunnittelun perustekijöistä (laserporausta käytettäessä) voi olla valmistajan, kokoonpanijan tai valmistajan kyvyttömyys, ja se edellyttää suunnattua viestintää vaaditun porausjärjestelmän tarkkuudesta ja tyypistä. HDI -piirilevyjen pienemmän avautumisnopeuden ja suuremman asettelutiheyden vuoksi suunnittelutiimin oli varmistettava, että valmistajat ja valmistajat täyttävät HDI -mallien kokoonpano-, jälkityö- ja hitsausvaatimukset. Siksi suunnitteluryhmien, jotka työskentelevät HDI -piirilevyjen suunnittelun parissa, on hallittava monimutkaiset tekniikat, joita käytetään levyjen valmistuksessa.

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. Suuritaajuussovellukset voivat vaatia muita materiaaleja kuin standardi 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. Laserporausta käytettäessä aukon suhde pienenee ja pinnoituksessa käytettävien reikien syvyyssuhde pienenee. 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.

ELIC -tekniikkaa käyttäen

Suunnittelu HDI -piirilevyistä ELIC -tekniikan ympärillä mahdollisti suunnittelutiimin kehittää kehittyneempiä PCBS -levyjä, jotka sisältävät useita kerroksia pinottuja kuparilla täytettyjä mikroreikiä tyynyssä. 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. Komponenttien valinta vaikuttaa johdotuksen leveyteen, sijaintiin, pinoon ja reiän kokoon. 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.Symmetrisesti sijoitetut komponentit auttavat estämään epätasaista jännitystä piirilevylle.

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. Rei’itysten vähentäminen tehotasossa tarjoaa puolestaan ​​kolme suurta etua:

Suurempi kuparialue syöttää AC- ja DC -virran sirun virtatappiin

L -vastus pienenee nykyisellä reitillä

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. Vähimmäisviivan leveyden alapuolella voi myös olla ongelmia pinnoitusprosessin aikana heikon imeytymisen ja avoimen piirin vuoksi. 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. Developing detailed design rules helps select the right manufacturer or manufacturer for your board and lays the foundation for communication between teams.