I PCB HDI Il layout può essere molto angusto, ma il giusto insieme di regole di progettazione ti aiuterà a progettare con successo.

I PCB più avanzati racchiudono più funzionalità in spazi più piccoli, spesso utilizzando ics/soC personalizzati, livelli più alti e tracce più piccole. L’impostazione corretta del layout di questi progetti richiede un potente set di strumenti di progettazione basati su regole in grado di verificare il cablaggio e il layout rispetto alle regole di progettazione durante la creazione di un PCB. Se stai utilizzando il tuo primo layout HDI, potrebbe essere difficile vedere quali regole di progettazione devono essere impostate quando avvii il layout del PCB.

Imposta il layout del PCB HDI

Con i PCB HDI, c’è poco da distinguere questi prodotti dai PCB standard, tranne la densità dei componenti e del cablaggio. Ho visto i progettisti sottolineare che una scheda HDI è qualsiasi cosa con 10 milioni o meno di fori, 6 milioni o meno di cavi o 0.5 mm o meno di spaziatura dei pin. Il tuo produttore ti dirà che i PCB HDI utilizzano fori ciechi di circa 8 mil o meno e che i fori ciechi più piccoli sono praticati con i laser.

In some ways, they are both true, because there is no specific threshold for the composition of an HDI PCB layout. Tutti possono essere d’accordo sul fatto che una volta che il progetto include i microfori, si tratta di una scheda HDI. Dal punto di vista del design, è necessario impostare alcune regole di progettazione prima di poter toccare il layout. È necessario raccogliere le capacità del produttore prima di stabilire le regole di progettazione. Dopo averlo fatto, devi impostare le regole di progettazione e alcune funzionalità di layout

Larghezza del cavo e dimensioni del foro passante. The width of a trace with its impedance and line width will determine when you enter the HDI system. Una volta che la larghezza del cablaggio diventa sufficientemente ridotta, i fori passanti diventeranno così piccoli da dover essere realizzati come microfori.

Transizioni di livello. I fori passanti devono essere progettati con cura in base al rapporto di aspetto, che dipende anche dallo spessore dello strato richiesto. Layer transformations should be defined early so that they can be quickly placed during routing.

Liquidazione. Le tracce devono essere separate tra loro e da altri oggetti (pad, assiemi, piani, ecc.) che non fanno parte della rete. L’obiettivo qui è garantire la conformità con le regole HDI DFM e prevenire l’eccessiva diafonia.

Altre limitazioni di cablaggio, come la regolazione della lunghezza del cavo, la lunghezza massima del cavo e la deviazione di impedenza consentita durante il cablaggio sono importanti, ma si applicheranno all’esterno della scheda HDI. The two most important points here are through-hole size and line width. Le distanze possono essere determinate con una varietà di mezzi (ad esempio, simulazione) o seguendo le regole empiriche standard. Fare attenzione con quest’ultimo, poiché ciò può portare a situazioni in cui c’è troppa diafonia interna o densità di cablaggio insufficiente.

Laminazione e perforazione

The HDI stack can range from a few to dozens of layers to accommodate the desired routing density. Le schede con BGA a passo fine ad alto numero di pin possono avere centinaia di connessioni per quadrante, quindi è necessario impostare le perforazioni durante la creazione di stack di strati per i layout PCB HDI.

Se guardi il gestore dello stack di strati nel software di progettazione PCB, potresti non essere in grado di definire in modo esplicito trasformazioni di strati specifiche come microfori. Non importa; È ancora possibile impostare le transizioni di livello e quindi impostare i limiti delle dimensioni del foro passante nelle regole di progettazione.

Questa capacità di chiamare un microcanale un microforo è molto utile una volta impostate le regole di installazione e creato il modello. Per impostare regole di progettazione per il cablaggio attraverso i fori, è possibile definire regole di progettazione da applicare solo ai microfori. Ciò consente di impostare limiti di gioco specifici in base alla dimensione della ventosa e al diametro del foro.

Prima di iniziare a impostare le regole di progettazione, è necessario consultare il produttore in merito alla sua funzionalità. È quindi necessario impostare la larghezza del cablaggio nella regola di progettazione per garantire che l’impedenza del cablaggio sia controllata al valore desiderato. In altri casi, il controllo dell’impedenza non è richiesto e potresti comunque voler limitare la larghezza del cablaggio sulla scheda HDI per mantenere una densità di cablaggio più elevata.

Larghezza della linea di camminata

È possibile determinare la larghezza del cablaggio desiderata in diversi modi. Innanzitutto, per il routing controllato dall’impedenza, è necessario uno dei seguenti strumenti:

Calcola la dimensione della traccia richiesta con carta e penna (nel modo più duro)

Calcolatrice online (modo rapido)

Risolutori sul campo integrati nei tuoi strumenti di progettazione e layout (l’approccio più accurato)

Gli svantaggi dei calcolatori di linea per i calcoli dell’impedenza del cablaggio e la stessa idea si applica quando si regolano le dimensioni del cablaggio per i layout PCB HDI.

Per impostare la larghezza della linea, puoi definirla come un vincolo nell’editor delle regole di progettazione, proprio come hai fatto con la dimensione del foro passante. Se non sei preoccupato per il controllo dell’impedenza, puoi impostare qualsiasi larghezza. Altrimenti, è necessario determinare la curva di impedenza della laminazione del PCB e inserire questa larghezza specifica come regola di progettazione.

È necessario un attento bilanciamento perché la larghezza del filo non dovrebbe essere troppo grande per le dimensioni del pad. Se la larghezza della linea di controllo dell’impedenza è troppo grande, lo spessore del laminato dovrebbe essere ridotto, poiché ciò forzerà la riduzione della larghezza della linea o la dimensione del pad può essere aumentata. Finché le dimensioni della piattaforma superano i valori elencati nello standard IPC, va bene dal punto di vista dell’affidabilità.

autorizzazione

Dopo aver completato le due attività critiche mostrate sopra, è necessario determinare il gap di traccia appropriato. Sfortunatamente, la spaziatura tra le tracce non dovrebbe essere predefinita sulle regole empiriche 3W o 3H, poiché queste regole vengono applicate in modo errato alle schede avanzate con segnali ad alta velocità. È invece una buona idea simulare la diafonia alla larghezza della linea proposta e controllare se viene generata una diafonia eccessiva.