Be šiuolaikinio PCB design, high density interconnect (HDI) technology, and of course high-speed components, none of these would be usable. HDI technologija leidžia dizaineriams sudėti mažus komponentus arti vienas kito. Didesnis pakuotės tankis, mažesnis plokštės dydis ir mažiau sluoksnių suteikia kaskadinį PCB dizaino efektą.

HDI pranašumas

Let’s take a closer look at the impact. Padidėjęs pakuotės tankis leidžia sutrumpinti elektros kelius tarp komponentų. 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. Sumažinus sluoksnių skaičių, toje pačioje plokštėje gali būti daugiau jungčių ir pagerintas komponentų išdėstymas, laidai ir jungtys. Iš ten mes galime sutelkti dėmesį į techniką, vadinamą jungtimi per sluoksnį (ELIC), kuri padeda projektavimo komandoms pereiti nuo storesnių plokščių prie plonesnių lanksčių, kad būtų išlaikytas stiprumas, o HDI mato funkcinį tankį.

HDI PCBS rely on lasers rather than mechanical drilling. Savo ruožtu dėl HDI PCB dizaino sumažėja diafragma ir mažesnis trinkelių dydis. Sumažinus diafragmą, projektavimo komanda galėjo padidinti plokštės srities išdėstymą. Sutrumpinus elektros kelius ir įgalinant intensyvesnį laidų sujungimą, pagerinamas konstrukcijos signalo vientisumas ir pagreitinamas signalo apdorojimas. We get an added benefit in density because we reduce the chance of inductance and capacitance problems.

HDI PCB konstrukcijose naudojamos ne skylės, o aklos ir palaidotos skylės. Pakopinis ir tikslus laidojimo ir aklųjų skylių išdėstymas sumažina mechaninį plokštės spaudimą ir neleidžia deformuotis. Be to, galite naudoti sukrautas skylutes, kad padidintumėte sujungimo taškus ir padidintumėte patikimumą. Naudojimas pagalvėlėmis taip pat gali sumažinti signalo praradimą, nes sumažėja kryžminis uždelsimas ir parazitinis poveikis.

HDI gaminamumas reikalauja komandinio darbo

Gamybiniam dizainui (DFM) reikalingas apgalvotas, tikslus PCB projektavimo metodas ir nuoseklus bendravimas su gamintojais ir gamintojais. 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. Trumpai tariant, HDI PCBS projektavimas, prototipų kūrimas ir gamybos procesas reikalauja glaudaus komandinio darbo ir dėmesio konkrečioms projektui taikomoms DFM taisyklėms.

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.

Žinokite savo plokštės medžiagas ir specifikacijas

Kadangi HDI gamyboje naudojami skirtingų tipų lazeriniai gręžimo procesai, diskutuojant apie gręžimo procesą, projektavimo komandos, gamintojo ir gamintojo dialogas turi būti sutelktas į plokščių medžiagos tipą. Produkto programa, skatinanti projektavimo procesą, gali turėti dydžio ir svorio reikalavimus, kurie nukreipia pokalbį viena ar kita kryptimi. High frequency applications may require materials other than standard FR4. Be to, sprendimai dėl FR4 medžiagos tipo turi įtakos sprendimams dėl gręžimo sistemų ar kitų gamybos išteklių pasirinkimo. Nors kai kurios sistemos lengvai gręžia varį, kitos nuosekliai neprasiskverbia į stiklo pluoštą.

Be tinkamo medžiagos tipo pasirinkimo, projektavimo komanda taip pat turi užtikrinti, kad gamintojas ir gamintojas galėtų naudoti tinkamą plokštės storį ir dengimo būdus. With the use of laser drilling, the aperture ratio decreases and the depth ratio of the holes used for plating fillings decreases. Nors storesnės plokštės leidžia mažesnes angas, projekto mechaniniai reikalavimai gali nurodyti plonesnes plokštes, kurios tam tikromis aplinkos sąlygomis yra linkusios gesti. Projektavimo komanda turėjo patikrinti, ar gamintojas turi galimybę naudoti „sujungimo sluoksnio“ techniką ir gręžti skyles tinkamame gylyje, ir užtikrinti, kad galvanizavimui naudojamas cheminis tirpalas užpildytų skyles.

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. Dėl ELIC, PCB konstrukcijos gali pasinaudoti tankiomis, sudėtingomis jungtimis, reikalingomis greitosioms grandinėms. Kadangi ELIC sujungimui naudoja sukrautas vario užpildytas mikro skyles, jį galima sujungti tarp bet kurių dviejų sluoksnių, nesusilpninant plokštės.

Komponentų pasirinkimas turi įtakos išdėstymui

Bet kokios diskusijos su gamintojais ir gamintojais dėl HDI dizaino taip pat turėtų būti sutelktos į tikslų didelio tankio komponentų išdėstymą. The selection of components affects wiring width, position, stack and hole size. Pavyzdžiui, HDI PCB konstrukcijose paprastai yra tankus rutulinis tinklelis (BGA) ir smulkiai išdėstytas BGA, kuriam reikia ištraukti kaištį. Naudojant šiuos prietaisus, reikia pripažinti veiksnius, kurie kenkia maitinimo šaltiniui ir signalo vientisumui, taip pat plokštės fiziniam vientisumui. Šie veiksniai apima tinkamą izoliaciją tarp viršutinio ir apatinio sluoksnių, siekiant sumažinti tarpusavio susikalbėjimą ir kontroliuoti EMI tarp vidinių signalų sluoksnių.Symmetrically spaced components will help prevent uneven stress on the PCB.

Atkreipkite dėmesį į signalą, galią ir fizinį vientisumą

Be signalo vientisumo gerinimo, taip pat galite pagerinti maitinimo vientisumą. Kadangi HDI PCB perkelia įžeminimo sluoksnį arčiau paviršiaus, pagerėja energijos vientisumas. Viršutinis plokštės sluoksnis turi įžeminimo sluoksnį ir maitinimo sluoksnį, kuris gali būti prijungtas prie įžeminimo sluoksnio per aklas arba mikro skyles ir sumažina plokščių skylių skaičių.

HDI PCB sumažina skylių per vidinį plokštės sluoksnį skaičių. In turn, reducing the number of perforations in the power plane provides three major advantages:

Didesnis vario plotas tiekia kintamosios ir nuolatinės srovės srautus į lusto maitinimo kaištį

L resistance decreases in the current path

L Dėl mažo induktyvumo tinkama perjungimo srovė gali nuskaityti maitinimo kaištį.

Kitas svarbus diskusijų klausimas yra išlaikyti minimalų linijos plotį, saugų atstumą ir takelio vienodumą. Pastaruoju klausimu pradėkite siekti vienodo vario storio ir laidų vienodumo projektavimo metu ir tęskite gamybos ir gamybos procesą.

Jei nėra saugaus atstumo, vidinės sausos plėvelės proceso metu gali susidaryti per daug plėvelės likučių, o tai gali sukelti trumpąjį jungimą. Below the minimum line width can also cause problems during the coating process because of weak absorption and open circuit. Projektavimo komandos ir gamintojai taip pat turi apsvarstyti galimybę išlaikyti bėgių kelio vienodumą kaip signalo linijos varžos kontrolės priemonę.

Nustatykite ir taikykite konkrečias projektavimo taisykles

Didelio tankio maketams reikalingi mažesni išoriniai matmenys, smulkesni laidai ir mažesnis atstumas tarp komponentų, todėl jiems reikalingas kitoks projektavimo procesas. HDI PCB gamybos procesas grindžiamas lazeriniu gręžimu, CAD ir CAM programine įranga, tiesioginio lazerinio vaizdavimo procesais, specializuota gamybos įranga ir operatoriaus patirtimi. Viso proceso sėkmė iš dalies priklauso nuo projektavimo taisyklių, nustatančių varžos reikalavimus, laidininko plotį, skylės dydį ir kitus veiksnius, turinčius įtakos išdėstymui. Detalių projektavimo taisyklių kūrimas padeda pasirinkti tinkamą jūsų plokštės gamintoją ar gamintoją ir sudaro pagrindą komandų bendravimui.