Zonder modern PCB design, high density interconnect (HDI) technology, and of course high-speed components, none of these would be usable. Met HDI-technologie kunnen ontwerpers kleine componenten dicht bij elkaar plaatsen. Hogere pakketdichtheid, kleinere bordafmetingen en minder lagen zorgen voor een trapsgewijze effect op PCB-ontwerp.

Het voordeel van HDI

Let’s take a closer look at the impact. Door de pakketdichtheid te vergroten, kunnen we elektrische paden tussen componenten verkorten. 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. Door het aantal lagen te verminderen, kunnen meer verbindingen op hetzelfde bord worden geplaatst en kunnen de plaatsing, bedrading en verbindingen van componenten worden verbeterd. Van daaruit kunnen we ons concentreren op een techniek genaamd interconnect per Layer (ELIC), die ontwerpteams helpt om van dikkere boards naar dunnere flexibele te gaan om de sterkte te behouden, terwijl THE HDI functionele dichtheid kan zien.

HDI PCBS rely on lasers rather than mechanical drilling. Het HDI PCB-ontwerp resulteert op zijn beurt in een kleinere opening en kleinere padgrootte. Door de opening te verkleinen, kon het ontwerpteam de indeling van het bordgebied vergroten. Het verkorten van elektrische paden en het mogelijk maken van intensievere bedrading verbetert de signaalintegriteit van het ontwerp en versnelt de signaalverwerking. We get an added benefit in density because we reduce the chance of inductance and capacitance problems.

HDI PCB-ontwerpen gebruiken geen doorlopende gaten, maar blinde en begraven gaten. Staggered and accurate placement of burial and blind holes reduces mechanical pressure on the plate and prevents any chance of warping. In addition, you can use stacked through-holes to enhance interconnect points and improve reliability. Uw gebruik op pads kan ook signaalverlies verminderen door cross-delay te verminderen en parasitaire effecten te verminderen.

HDI-maakbaarheid vereist teamwork

Produceerbaarheidsontwerp (DFM) vereist een doordachte, nauwkeurige PCB-ontwerpbenadering en consistente communicatie met fabrikanten en fabrikanten. 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. Kortom, het ontwerp-, prototyping- en fabricageproces van HDI PCBS vereist nauw teamwork en aandacht voor de specifieke DFM-regels die van toepassing zijn op het project.

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.

Ken de materialen en specificaties van uw printplaat

Omdat HDI-productie verschillende soorten laserboorprocessen gebruikt, moet de dialoog tussen het ontwerpteam, fabrikant en fabrikant zich richten op het materiaaltype van de platen bij het bespreken van het boorproces. De producttoepassing die het ontwerpproces in gang zet, heeft mogelijk vereisten voor grootte en gewicht die het gesprek in de ene of de andere richting bewegen. High frequency applications may require materials other than standard FR4. Bovendien zijn beslissingen over het type FR4-materiaal van invloed op beslissingen over de selectie van boorsystemen of andere productiemiddelen. Terwijl sommige systemen gemakkelijk door koper boren, dringen andere niet consequent door in glasvezels.

Naast het kiezen van de juiste materiaalsoort, moet het ontwerpteam er ook voor zorgen dat de fabrikant en fabrikant de juiste plaatdikte en plaattechnieken kunnen toepassen. With the use of laser drilling, the aperture ratio decreases and the depth ratio of the holes used for plating fillings decreases. Hoewel dikkere platen kleinere openingen mogelijk maken, kunnen de mechanische vereisten van het project dunnere platen specificeren die onder bepaalde omgevingsomstandigheden gevoelig zijn voor falen. Het ontwerpteam moest controleren of de fabrikant de mogelijkheid had om de “interconnect layer”-techniek te gebruiken en gaten op de juiste diepte te boren, en ervoor te zorgen dat de chemische oplossing die voor het galvaniseren werd gebruikt, de gaten zou vullen.

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. Als resultaat van ELIC kunnen PCB-ontwerpen profiteren van de dichte, complexe onderlinge verbindingen die nodig zijn voor hogesnelheidscircuits. Omdat ELIC gestapelde met koper gevulde microgaatjes gebruikt voor onderlinge verbinding, kan het tussen twee lagen worden aangesloten zonder de printplaat te verzwakken.

Componentselectie beïnvloedt lay-out

Alle discussies met fabrikanten en fabrikanten over HDI-ontwerp moeten zich ook richten op de precieze lay-out van componenten met een hoge dichtheid. The selection of components affects wiring width, position, stack and hole size. HDI PCB-ontwerpen bevatten bijvoorbeeld meestal een dichte balrasterarray (BGA) en een fijn verdeelde BGA waarvoor pin-ontsnapping vereist is. Bij het gebruik van deze apparaten moet rekening worden gehouden met factoren die de stroomvoorziening en signaalintegriteit aantasten, evenals de fysieke integriteit van de kaart. Deze factoren omvatten het bereiken van een geschikte isolatie tussen de bovenste en onderste lagen om onderlinge overspraak te verminderen en om EMI tussen de interne signaallagen te beheersen.Symmetrically spaced components will help prevent uneven stress on the PCB.

Pay attention to signal, power and physical integrity

Naast het verbeteren van de signaalintegriteit, kunt u ook de stroomintegriteit verbeteren. Omdat de HDI-printplaat de aardingslaag dichter bij het oppervlak brengt, wordt de stroomintegriteit verbeterd. De bovenste laag van het bord heeft een aardingslaag en een voedingslaag, die via blinde gaten of microgaten met de aardingslaag kan worden verbonden en het aantal vlakke gaten vermindert.

HDI PCB vermindert het aantal doorgaande gaten door de binnenste laag van het bord. In turn, reducing the number of perforations in the power plane provides three major advantages:

Het grotere koperen gebied voedt AC- en DC-stroom in de chip-voedingspin

L resistance decreases in the current path

L Vanwege de lage inductantie kan de juiste schakelstroom de voedingspin lezen.

Een ander belangrijk punt van discussie is het handhaven van een minimale lijnbreedte, veilige afstand en spooruniformiteit. Begin bij het laatste probleem met het bereiken van uniforme koperdikte en uniformiteit van de bedrading tijdens het ontwerpproces en ga verder met het fabricage- en fabricageproces.

Lack of safe spacing can lead to excessive film residues during the internal dry film process, which can lead to short circuits. Below the minimum line width can also cause problems during the coating process because of weak absorption and open circuit. Design teams and manufacturers must also consider maintaining track uniformity as a means of controlling signal line impedance.

Bepaal en pas specifieke ontwerpregels toe

High-density layouts require smaller external dimensions, finer wiring and tighter component spacing, and therefore require a different design process. The HDI PCB manufacturing process relies on laser drilling, CAD and CAM software, laser direct imaging processes, specialized manufacturing equipment, and operator expertise. Het succes van het hele proces hangt gedeeltelijk af van ontwerpregels die impedantievereisten, geleiderbreedte, gatgrootte en andere factoren identificeren die de lay-out beïnvloeden. Het ontwikkelen van gedetailleerde ontwerpregels helpt bij het selecteren van de juiste fabrikant of fabrikant voor uw bord en legt de basis voor communicatie tussen teams.