Bez modernog PCB design, high density interconnect (HDI) technology, and of course high-speed components, none of these would be usable. HDI tehnologija omogućuje dizajnerima postavljanje malih komponenti blizu jedne druge. Veća gustoća pakiranja, manja veličina ploče i manje slojeva donose kaskadni učinak na dizajn PCB -a.

Prednost HDI -a

Let’s take a closer look at the impact. Povećanje gustoće pakiranja omogućuje nam skraćivanje električnih staza između komponenti. 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. Smanjivanjem broja slojeva može se postaviti više veza na istu ploču i poboljšati postavljanje komponenti, ožičenje i veze. Odatle se možemo usredotočiti na tehniku ​​koja se naziva interconnect per Layer (ELIC), koja pomaže dizajnerskim timovima da pređu s debljih ploča na tanje fleksibilnije kako bi održale snagu, a istovremeno omogućile HDI -u da vidi funkcionalnu gustoću.

HDI PCBS rely on lasers rather than mechanical drilling. S druge strane, dizajn HDI PCB -a rezultira manjim otvorom blende i manjom veličinom jastučića. Smanjenje otvora omogućilo je dizajnerskom timu da poveća izgled područja ploče. Skraćivanje električnih staza i omogućavanje intenzivnijeg ožičenja poboljšava integritet dizajna i ubrzava obradu signala. We get an added benefit in density because we reduce the chance of inductance and capacitance problems.

Dizajni HDB PCB -a ne koriste se kroz rupe, već slijepe i zakopane rupe. Staggered and accurate placement of burial and blind holes reduces mechanical pressure on the plate and prevents any chance of warping. Osim toga, možete koristiti složene rupe za poboljšanje točaka međusobnog povezivanja i poboljšanje pouzdanosti. Vaša upotreba jastučića također može smanjiti gubitak signala smanjenjem unakrsnog kašnjenja i smanjenjem parazitskih učinaka.

Proizvodnja HDI -ja zahtijeva timski rad

Dizajn proizvodne sposobnosti (DFM) zahtijeva promišljen, precizan pristup projektiranju PCB -a i dosljednu komunikaciju s proizvođačima i proizvođačima. 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. Ukratko, dizajn, prototipiranje i proizvodni proces HDI PCBS -a zahtijeva bliski timski rad i pozornost na posebna DFM pravila primjenjiva na projekt.

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.

Upoznajte materijale i specifikacije svoje ploče

Budući da se u proizvodnji HDI -a koriste različite vrste procesa laserskog bušenja, dijalog između dizajnerskog tima, proizvođača i proizvođača mora se usredotočiti na vrstu materijala ploča kada se raspravlja o procesu bušenja. Aplikacija proizvoda koja potiče proces projektiranja može imati zahtjeve za veličinu i težinu koji pokreću razgovor u jednom ili drugom smjeru. High frequency applications may require materials other than standard FR4. Osim toga, odluke o vrsti materijala FR4 utječu na odluke o izboru sustava za bušenje ili drugih proizvodnih resursa. Dok neki sustavi lako buše kroz bakar, drugi ne prodiru dosljedno u staklena vlakna.

Osim odabira odgovarajuće vrste materijala, dizajnerski tim mora osigurati i da proizvođač i proizvođač mogu koristiti ispravnu debljinu ploče i tehnike oplata. With the use of laser drilling, the aperture ratio decreases and the depth ratio of the holes used for plating fillings decreases. Iako deblje ploče dopuštaju manje otvore, mehanički zahtjevi projekta mogu odrediti tanje ploče koje su podložne lomu pod određenim uvjetima okoline. Dizajnerski tim morao je provjeriti je li proizvođač sposoban upotrijebiti tehniku ​​”međusobno povezanog sloja” i izbušiti rupe na ispravnoj dubini te osigurati da će kemijska otopina koja se koristi za galvanizaciju ispuniti rupe.

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. Kao rezultat ELIC-a, dizajn PCB-a može iskoristiti prednosti gustih, složenih međusobnih veza potrebnih za krugove velikih brzina. Budući da ELIC za međusobno povezivanje koristi složene bakrene mikrootvore, može se povezati između bilo koja dva sloja bez slabljenja ploče.

Odabir komponenti utječe na izgled

Svi razgovori s proizvođačima i proizvođačima u vezi s HDI dizajnom također bi se trebali usredotočiti na precizan raspored komponenti velike gustoće. The selection of components affects wiring width, position, stack and hole size. Na primjer, HDI PCB izvedbe obično uključuju gustu rešetku s kugličnim mrežama (BGA) i fino razmaknutu BGA koja zahtijeva izvlačenje pinova. Čimbenici koji narušavaju napajanje i integritet signala, kao i fizički integritet ploče moraju se prepoznati prilikom uporabe ovih uređaja. Ti čimbenici uključuju postizanje odgovarajuće izolacije između gornjeg i donjeg sloja kako bi se smanjilo međusobno preslušavanje i kontrolirala EMI između unutarnjih slojeva signala.Symmetrically spaced components will help prevent uneven stress on the PCB.

Pay attention to signal, power and physical integrity

Osim poboljšanja integriteta signala, možete poboljšati i integritet napajanja. Budući da HDI PCB pomiče sloj uzemljenja bliže površini, integritet napajanja se poboljšava. Gornji sloj ploče ima sloj uzemljenja i sloj napajanja, koji se može spojiti na sloj uzemljenja kroz slijepe rupe ili mikro rupe, te smanjuje broj ravnih rupa.

HDI PCB smanjuje broj prolaznih rupa kroz unutarnji sloj ploče. In turn, reducing the number of perforations in the power plane provides three major advantages:

Veće bakreno područje dovodi izmjeničnu i istosmjernu struju u priključak za napajanje čipa

L resistance decreases in the current path

L Zbog niskog induktiviteta, ispravna sklopna struja može očitati pin za napajanje.

Druga ključna točka rasprave je održavanje minimalne širine crte, siguran razmak i ujednačenost kolosijeka. Što se tiče potonjeg pitanja, počnite postizati ujednačenu debljinu bakra i ujednačenost ožičenja tijekom procesa projektiranja te nastavite s proizvodnjom i proizvodnim procesom.

Nedostatak sigurnog razmaka može dovesti do prekomjernih ostataka filma tijekom procesa unutarnjeg suhog filma, što može dovesti do kratkih spojeva. Below the minimum line width can also cause problems during the coating process because of weak absorption and open circuit. Projektni timovi i proizvođači također moraju razmotriti održavanje ujednačenosti kolosijeka kao sredstvo za kontrolu impedanse signalne linije.

Uspostaviti i primijeniti posebna pravila projektiranja

Rasporedi velike gustoće zahtijevaju manje vanjske dimenzije, finije ožičenje i stroži razmak komponenti, pa stoga zahtijevaju drugačiji proces projektiranja. Proces proizvodnje HDI PCB -a oslanja se na lasersko bušenje, CAD i CAM softver, procese izravnog snimanja laserom, specijaliziranu proizvodnu opremu i stručnost operatera. Uspjeh cijelog procesa djelomično ovisi o projektnim pravilima koja identificiraju zahtjeve impedancije, širinu vodiča, veličinu rupe i druge čimbenike koji utječu na raspored. Razvoj detaljnih pravila dizajna pomaže u odabiru pravog proizvođača ili proizvođača za vašu ploču i postavlja temelj za komunikaciju između timova.