Sans moderne PCB design, high density interconnect (HDI) technology, and of course high-speed components, none of these would be usable. La technologie HDI permet aux concepteurs de placer de petits composants à proximité les uns des autres. Une densité de boîtier plus élevée, une taille de carte plus petite et moins de couches apportent un effet en cascade à la conception de PCB.

L’avantage de l’IDH

Let’s take a closer look at the impact. L’augmentation de la densité des boîtiers nous permet de raccourcir les chemins électriques entre les composants. 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. La réduction du nombre de couches peut placer plus de connexions sur la même carte et améliorer le placement, le câblage et les connexions des composants. À partir de là, nous pouvons nous concentrer sur une technique appelée interconnexion par couche (ELIC), qui aide les équipes de conception à passer de cartes plus épaisses à des cartes plus minces et flexibles pour maintenir la résistance tout en permettant à THE HDI de voir la densité fonctionnelle.

HDI PCBS rely on lasers rather than mechanical drilling. À son tour, la conception du PCB HDI se traduit par une ouverture plus petite et une taille de pastille plus petite. La réduction de l’ouverture a permis à l’équipe de conception d’augmenter la disposition de la zone de la carte. Raccourcir les chemins électriques et permettre un câblage plus intensif améliore l’intégrité du signal de la conception et accélère le traitement du signal. We get an added benefit in density because we reduce the chance of inductance and capacitance problems.

Les conceptions de PCB HDI n’utilisent pas de trous traversants, mais des trous borgnes et enterrés. Le placement échelonné et précis des trous d’enfouissement et borgnes réduit la pression mécanique sur la plaque et empêche tout risque de déformation. De plus, vous pouvez utiliser des trous traversants empilés pour améliorer les points d’interconnexion et améliorer la fiabilité. Votre utilisation sur des pads peut également réduire la perte de signal en réduisant le retard croisé et en réduisant les effets parasites.

La fabricabilité HDI nécessite un travail d’équipe

La conception de fabrication (DFM) nécessite une approche de conception de PCB réfléchie et précise et une communication cohérente avec les fabricants et les fabricants. 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 bref, le processus de conception, de prototypage et de fabrication des PCB HDI nécessite un travail d’équipe étroit et une attention aux règles DFM spécifiques applicables au projet.

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.

Connaître les matériaux et les spécifications de votre carte de circuit imprimé

Étant donné que la production HDI utilise différents types de processus de perçage laser, le dialogue entre l’équipe de conception, le fabricant et le fabricant doit se concentrer sur le type de matériau des panneaux lors de la discussion du processus de perçage. L’application du produit qui déclenche le processus de conception peut avoir des exigences de taille et de poids qui font bouger la conversation dans un sens ou dans un autre. High frequency applications may require materials other than standard FR4. De plus, les décisions concernant le type de matériau FR4 affectent les décisions concernant la sélection des systèmes de forage ou d’autres ressources de fabrication. Alors que certains systèmes perforent facilement le cuivre, d’autres ne pénètrent pas systématiquement les fibres de verre.

En plus de choisir le bon type de matériau, l’équipe de conception doit également s’assurer que le fabricant et le fabricant peuvent utiliser la bonne épaisseur de plaque et les bonnes techniques de placage. With the use of laser drilling, the aperture ratio decreases and the depth ratio of the holes used for plating fillings decreases. Bien que des plaques plus épaisses permettent des ouvertures plus petites, les exigences mécaniques du projet peuvent spécifier des plaques plus minces qui sont sujettes à la défaillance dans certaines conditions environnementales. L’équipe de conception devait vérifier que le fabricant avait la capacité d’utiliser la technique de la « couche d’interconnexion » et de percer des trous à la bonne profondeur, et s’assurer que la solution chimique utilisée pour la galvanoplastie remplirait les trous.

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. Grâce à ELIC, les conceptions de circuits imprimés peuvent tirer parti des interconnexions denses et complexes requises pour les circuits à grande vitesse. Comme ELIC utilise des microtrous remplis de cuivre empilés pour l’interconnexion, il peut être connecté entre deux couches quelconques sans affaiblir le circuit imprimé.

La sélection des composants affecte la mise en page

Toutes les discussions avec les fabricants et les fabricants concernant la conception HDI devraient également se concentrer sur la disposition précise des composants à haute densité. The selection of components affects wiring width, position, stack and hole size. Par exemple, les conceptions de circuits imprimés HDI incluent généralement un réseau à billes dense (BGA) et un BGA finement espacé qui nécessite un échappement de broche. Les facteurs qui altèrent l’alimentation électrique et l’intégrité du signal ainsi que l’intégrité physique de la carte doivent être reconnus lors de l’utilisation de ces dispositifs. Ces facteurs comprennent l’obtention d’une isolation appropriée entre les couches supérieure et inférieure pour réduire la diaphonie mutuelle et pour contrôler les EMI entre les couches de signal internes.Symmetrically spaced components will help prevent uneven stress on the PCB.

Faites attention au signal, à la puissance et à l’intégrité physique

En plus d’améliorer l’intégrité du signal, vous pouvez également améliorer l’intégrité de l’alimentation. Comme le PCB HDI rapproche la couche de mise à la terre de la surface, l’intégrité de l’alimentation est améliorée. La couche supérieure de la carte comporte une couche de mise à la terre et une couche d’alimentation, qui peuvent être connectées à la couche de mise à la terre par des trous borgnes ou des microtrous, et réduit le nombre de trous plans.

Le PCB HDI réduit le nombre de trous traversants à travers la couche interne de la carte. In turn, reducing the number of perforations in the power plane provides three major advantages:

La plus grande zone de cuivre alimente le courant alternatif et continu dans la broche d’alimentation de la puce

L resistance decreases in the current path

L En raison de la faible inductance, le courant de commutation correct peut lire la broche d’alimentation.

Un autre point clé de discussion est de maintenir une largeur de ligne minimale, un espacement de sécurité et une uniformité de la voie. Sur ce dernier point, commencez à obtenir une épaisseur de cuivre uniforme et une uniformité de câblage pendant le processus de conception et procédez au processus de fabrication et de fabrication.

Le manque d’espacement sûr peut entraîner des résidus de film excessifs pendant le processus de film sec interne, ce qui peut entraîner des courts-circuits. Below the minimum line width can also cause problems during the coating process because of weak absorption and open circuit. Les équipes de conception et les fabricants doivent également envisager de maintenir l’uniformité de la voie comme moyen de contrôler l’impédance de la ligne de signal.

Établir et appliquer des règles de conception spécifiques

Les configurations à haute densité nécessitent des dimensions externes plus petites, un câblage plus fin et un espacement des composants plus étroit, et nécessitent donc un processus de conception différent. Le processus de fabrication de PCB HDI repose sur le perçage au laser, les logiciels de CAO et de FAO, les processus d’imagerie directe au laser, les équipements de fabrication spécialisés et l’expertise des opérateurs. Le succès de l’ensemble du processus dépend en partie des règles de conception qui identifient les exigences d’impédance, la largeur du conducteur, la taille des trous et d’autres facteurs qui affectent la disposition. Le développement de règles de conception détaillées aide à sélectionner le bon fabricant ou fabricant pour votre carte et jette les bases de la communication entre les équipes.