の利点 HDI PCB

影響を詳しく見てみましょう。 パッケージ密度を上げると、コンポーネント間の電気経路を短くすることができます。 HDIを使用して、PCBの内層の配線チャネルの数を増やし、設計に必要な層の総数を減らしました。 層の数を減らすと、同じボード上により多くの接続を配置でき、コンポーネントの配置、配線、および接続を改善できます。 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. 開口部を減らすことで、設計チームはボード領域のレイアウトを増やすことができました。 電気経路を短くし、より集中的な配線を可能にすることで、設計のシグナルインテグリティが向上し、信号処理が高速化されます。 インダクタンスと静電容量の問題の可能性を減らすため、密度がさらに向上します。

HDI PCB設計では、貫通穴は使用されませんが、止まり穴と埋め込み穴が使用されます。 埋没穴と止まり穴をずらして正確に配置することで、プレートへの機械的圧力を軽減し、反りの可能性を防ぎます。 さらに、積み重ねられた貫通穴を使用して、相互接続ポイントを強化し、信頼性を向上させることができます。 パッドで使用すると、クロス遅延を減らし、寄生効果を減らすことで信号損失を減らすこともできます。

HDIの製造可能性にはチームワークが必要です

製造可能性設計（DFM）には、思慮深く正確なPCB設計アプローチと、製造業者および製造業者との一貫したコミュニケーションが必要です。 HDIをDFMポートフォリオに追加すると、設計、製造、製造レベルでの細部への注意がさらに重要になり、組み立てとテストの問題に対処する必要がありました。 つまり、HDI PCBSの設計、プロトタイピング、製造プロセスには、緊密なチームワークと、プロジェクトに適用される特定のDFMルールへの注意が必要です。

（レーザードリルを使用した）HDI設計の基本的な側面のXNUMXつは、メーカー、アセンブラー、またはメーカーの能力を超えている可能性があり、必要なドリルシステムの精度とタイプに関する方向性のあるコミュニケーションが必要です。 HDI PCBSの開口率が低く、レイアウト密度が高いため、設計チームは、製造業者と製造業者がHDI設計の組み立て、再加工、および溶接の要件を満たすことができるようにする必要がありました。 したがって、HDI PCB設計に取り組む設計チームは、ボードの製造に使用される複雑な技術に精通している必要があります。

回路基板の材料と仕様を知っている

HDIの生産ではさまざまなタイプのレーザー穴あけプロセスが使用されるため、設計チーム、メーカー、メーカー間の対話では、穴あけプロセスについて話し合うときにボードの材料タイプに焦点を当てる必要があります。 設計プロセスを促す製品アプリケーションには、会話を一方向または別の方向に動かすサイズと重量の要件がある場合があります。 高周波アプリケーションでは、標準のFR4以外の材料が必要になる場合があります。 さらに、FR4材料のタイプに関する決定は、掘削システムまたはその他の製造リソースの選択に関する決定に影響を与えます。 一部のシステムは銅を簡単に貫通しますが、他のシステムは一貫してガラス繊維を貫通しません。

適切な材料タイプを選択することに加えて、設計チームは、製造業者と製造業者が正しい板厚とめっき技術を使用できることも確認する必要があります。 レーザー穴あけを使用すると、開口率が低下し、めっき充填に使用される穴の深さ比が低下します。 より厚いプレートはより小さな開口を可能にしますが、プロジェクトの機械的要件は、特定の環境条件下で破損しやすいより薄いプレートを指定する場合があります。 設計チームは、製造業者が「相互接続層」技術を使用して正しい深さで穴を開けることができることを確認し、電気めっきに使用される化学溶液が穴を埋めることを確認する必要がありました。

ELICテクノロジーの使用

ELICテクノロジーを中心としたHDIPCBSの設計により、設計チームは、パッド内に積み重ねられた銅で満たされたマイクロホールの複数の層を含む、より高度なPCBSを開発することができました。 ELICの結果として、PCB設計は、高速回路に必要な高密度で複雑な相互接続を利用できます。 ELICは相互接続に銅で満たされた積み重ねられたマイクロホールを使用するため、回路基板を弱めることなく、任意のXNUMXつの層間に接続できます。

コンポーネントの選択はレイアウトに影響します

HDI設計に関するメーカーやメーカーとの話し合いでは、高密度コンポーネントの正確なレイアウトにも焦点を当てる必要があります。 コンポーネントの選択は、配線幅、位置、スタック、および穴のサイズに影響します。 たとえば、HDI PCB設計には通常、高密度ボールグリッドアレイ（BGA）と、ピンエスケープを必要とする細かく間隔を空けたBGAが含まれます。 これらのデバイスを使用するときは、電源とシグナルインテグリティ、およびボードの物理的インテグリティを損なう要因を認識する必要があります。 これらの要因には、相互のクロストークを低減し、内部信号層間のEMIを制御するために、最上層と最下層の間の適切な分離を実現することが含まれます。対称的に間隔を置いたコンポーネントは、PCBへの不均一なストレスを防ぐのに役立ちます。

信号、電力、物理的完全性に注意を払う

シグナルインテグリティの向上に加えて、パワーインテグリティを強化することもできます。 HDI PCBは接地層を表面に近づけるため、電力の完全性が向上します。 ボードの最上層には、接地層と電源層があり、止まり穴やマイクロホールを介して接地層に接続でき、平面穴の数を減らします。

HDI PCBは、ボードの内層を通る貫通穴の数を減らします。 次に、電源プレーンのミシン目の数を減らすと、次のXNUMXつの大きな利点があります。

より大きな銅領域は、ACおよびDC電流をチップの電源ピンに供給します

L抵抗は電流経路で減少します

Lインダクタンスが低いため、正しいスイッチング電流で電源ピンを読み取ることができます。

もうXNUMXつの重要な論点は、最小の線幅、安全な間隔、およびトラックの均一性を維持することです。 後者の問題では、設計プロセス中に均一な銅の厚さと配線の均一性を達成し始め、製造と製造プロセスを進めます。

安全な間隔がないと、内部ドライフィルムプロセス中に過剰なフィルム残留物が発生し、短絡が発生する可能性があります。 最小線幅を下回ると、吸収が弱く開回路になるため、コーティングプロセス中に問題が発生する可能性があります。 設計チームとメーカーは、信号線のインピーダンスを制御する手段として、トラックの均一性を維持することも検討する必要があります。

特定の設計ルールを確立して適用する

高密度レイアウトでは、より小さな外形寸法、より細い配線、より狭いコンポーネント間隔が必要になるため、異なる設計プロセスが必要になります。 HDI PCB製造プロセスは、レーザー穴あけ、CADおよびCAMソフトウェア、レーザー直接イメージングプロセス、特殊な製造装置、およびオペレーターの専門知識に依存しています。 プロセス全体が成功するかどうかは、インピーダンス要件、導体幅、穴のサイズ、およびレイアウトに影響を与えるその他の要因を特定する設計ルールに一部依存します。 Developing detailed design rules helps select the right manufacturer or manufacturer for your board and lays the foundation for communication between teams.