Le PCB HDI la mise en page peut être très restreinte, mais le bon ensemble de règles de conception vous aidera à concevoir avec succès.

Les PCBS plus avancés contiennent plus de fonctionnalités dans des espaces plus petits, utilisant souvent des circuits intégrés/soC personnalisés, des couches supérieures et des traces plus petites. La configuration correcte de la disposition de ces conceptions nécessite un ensemble puissant d’outils de conception basés sur des règles qui peuvent vérifier le câblage et la disposition par rapport aux règles de conception lors de la création d’un PCB. Si vous utilisez votre première disposition HDI, il peut être difficile de voir quelles règles de conception doivent être définies lorsque vous démarrez votre disposition PCB.

Définir la disposition du PCB HDI

Avec les PCB HDI, il y a peu de différences entre ces produits et les PCB standard, à l’exception de la densité des composants et du câblage. J’ai vu des concepteurs souligner qu’une carte HDI est n’importe quoi avec 10 millions de trous ou moins, 6 millions de câblage ou moins, ou un espacement des broches de 0.5 mm ou moins. Votre fabricant vous dira que les PCB HDI utilisent des trous borgnes d’environ 8 mil ou moins, et les trous borgnes plus petits sont percés avec des lasers.

À certains égards, ils sont tous les deux vrais, car il n’y a pas de seuil spécifique pour la composition d’une disposition de PCB HDI. Tout le monde peut convenir qu’une fois que la conception comprend des micro-trous, il s’agit d’une carte HDI. Du côté de la conception, vous devez définir certaines règles de conception avant de pouvoir toucher la mise en page. Vous devez rassembler les capacités du fabricant avant d’établir des règles de conception. Une fois que vous avez fait cela, vous devez configurer des règles de conception et certaines fonctionnalités de mise en page

Largeur du câble et dimensions du trou traversant. La largeur d’une trace avec son impédance et la largeur de la ligne détermineront le moment où vous entrez dans le système HDI. Une fois que la largeur du câblage devient suffisamment petite, les trous traversants deviennent si petits qu’ils doivent être fabriqués sous forme de microtrous.

Transitions de couche. Les trous traversants doivent être soigneusement conçus en fonction du rapport d’aspect, qui dépend également de l’épaisseur de couche requise. Les transformations de couche doivent être définies tôt afin qu’elles puissent être rapidement placées lors du routage.

Autorisation. Les traces doivent être séparées les unes des autres et des autres objets (plaquettes, assemblages, plans, etc.) qui ne font pas partie du réseau. L’objectif ici est d’assurer le respect des règles HDI DFM et d’éviter une diaphonie excessive.

D’autres restrictions de câblage, telles que le réglage de la longueur du câble, la longueur maximale du câble et l’écart d’impédance admissible pendant le câblage sont également importantes, mais elles s’appliqueront à l’extérieur de la carte HDI. Les deux points les plus importants ici sont la taille du trou traversant et la largeur de la ligne. Les jeux peuvent être déterminés par divers moyens (par exemple, la simulation) ou en suivant des règles empiriques standard. Soyez prudent avec ce dernier, car cela peut conduire à des situations où il y a trop de diaphonie interne ou une densité de câblage insuffisante.

Laminage et perforation

La pile HDI peut aller de quelques à plusieurs dizaines de couches pour s’adapter à la densité de routage souhaitée. Les cartes avec BGA à pas fin et à grand nombre de broches peuvent avoir des centaines de connexions par quadrant, des perforations doivent donc être configurées lors de la création d’empilements de couches pour les configurations de circuits imprimés HDI.

Si vous regardez le gestionnaire d’empilement de couches dans le logiciel de conception de circuits imprimés, vous ne pourrez peut-être pas définir explicitement des transformations de couches spécifiques en tant que microtrous. Cela n’a pas d’importance; Vous pouvez toujours définir les transitions de couche, puis définir les limites de taille des trous traversants dans les règles de conception.

Cette possibilité d’appeler un microcanal un microtrou est très utile une fois que vous avez défini les règles de configuration et créé le modèle. Pour définir des règles de conception pour le câblage des trous traversants, vous pouvez définir des règles de conception à appliquer uniquement aux microtrous. Cela vous permet de définir des limites de dégagement spécifiques en fonction de la taille de la plaquette et du diamètre du trou.

Avant de commencer à définir des règles de conception, vous devez consulter le fabricant au sujet de sa fonctionnalité. Vous devez ensuite définir la largeur de câblage dans la règle de conception pour vous assurer que l’impédance de câblage est contrôlée à la valeur souhaitée. Dans d’autres cas, le contrôle de l’impédance n’est pas nécessaire et vous pouvez toujours vouloir limiter la largeur de câblage sur la carte HDI pour maintenir une densité de câblage plus élevée.

Largeur de la ligne de marche

Vous pouvez déterminer la largeur de câblage souhaitée de plusieurs manières. Tout d’abord, pour le routage à impédance contrôlée, vous avez besoin de l’un des outils suivants :

Calculez la taille de trace requise avec un stylo et du papier (à la dure)

Calculatrice en ligne (voie rapide)

Solveurs de terrain intégrés à vos outils de conception et de mise en page (l’approche la plus précise)

Les inconvénients des calculateurs de ligne pour les calculs d’impédance de câblage, et la même idée s’applique lors de l’ajustement des tailles de câblage pour les configurations de circuits imprimés HDI.

Pour définir la largeur de ligne, vous pouvez la définir comme une contrainte dans l’éditeur de règles de conception, tout comme vous l’avez fait avec la taille du trou traversant. Si le contrôle de l’impédance ne vous inquiète pas, vous pouvez définir n’importe quelle largeur. Sinon, vous devez déterminer la courbe d’impédance de la stratification PCB et entrer cette largeur spécifique comme règle de conception.

Un équilibrage minutieux est nécessaire car la largeur du fil ne doit pas être trop grande pour la taille du tampon. Si la largeur de la ligne de contrôle d’impédance est trop grande, l’épaisseur du stratifié doit être réduite, car cela forcera la largeur de la ligne à être réduite, ou la taille du tampon peut être augmentée. Tant que la taille de la plate-forme dépasse les valeurs répertoriées dans la norme IPC, tout va bien du point de vue de la fiabilité.

dégagement

Après avoir terminé les deux tâches critiques indiquées ci-dessus, vous devez déterminer l’écart de trace approprié. Malheureusement, l’espacement entre les traces ne doit pas être défini par défaut sur les règles empiriques 3W ou 3H, car ces règles sont incorrectement appliquées aux cartes avancées avec des signaux à haute vitesse. Au lieu de cela, c’est une bonne idée de simuler la diaphonie à la largeur de ligne proposée et de vérifier si une diaphonie excessive est générée.