Pandemia PCB HDI układ może być bardzo ciasny, ale odpowiedni zestaw zasad projektowych pomoże Ci pomyślnie projektować.

Bardziej zaawansowane płytki PCB zawierają więcej funkcji w mniejszych przestrzeniach, często wykorzystując niestandardowe układy scalone/soC, wyższe warstwy i mniejsze ślady. Prawidłowe skonfigurowanie układu tych projektów wymaga potężnego zestawu narzędzi do projektowania opartego na regułach, które mogą sprawdzać okablowanie i układ pod kątem zasad projektowych podczas tworzenia płytki drukowanej. Jeśli używasz swojego pierwszego układu HDI, może być trudno zobaczyć, jakie zasady projektowe należy ustawić podczas uruchamiania układu PCB.

Ustaw układ PCB HDI

W przypadku płytek HDI PCB niewiele można odróżnić te produkty od standardowych płytek PCB, z wyjątkiem gęstości komponentów i okablowania. Widziałem projektantów wskazujących, że płyta HDI to wszystko, co ma 10 milionów lub mniej otworów, 6 milionów lub mniej okablowania lub 0.5 mm lub mniej rozstawu pinów. Twój producent poinformuje Cię, że płytki drukowane HDI wykorzystują ślepe otwory o wielkości około 8 mil lub mniej, a mniejsze ślepe otwory są wiercone laserem.

Pod pewnymi względami oba są prawdziwe, ponieważ nie ma określonego progu dla składu układu PCB HDI. Każdy może się zgodzić, że skoro projekt zawiera mikrootwory, jest to płyta HDI. Po stronie projektu musisz ustalić pewne zasady projektowania, zanim będziesz mógł dotknąć układu. Przed ustaleniem zasad projektowania należy zebrać możliwości producenta. Gdy to zrobisz, musisz skonfigurować zasady projektowania i niektóre funkcje układu

Szerokość kabla i wymiary otworów przelotowych. Szerokość ścieżki wraz z jej impedancją i szerokością linii określi, kiedy wejdziesz do systemu HDI. Gdy szerokość okablowania stanie się wystarczająco mała, otwory przelotowe staną się tak małe, że będą musiały być wykonane jako mikrootwory.

Przejścia warstw. Otwory przelotowe muszą być starannie zaprojektowane zgodnie z proporcjami, które również zależą od wymaganej grubości warstwy. Transformacje warstw należy zdefiniować wcześnie, aby można je było szybko umieścić podczas trasowania.

Luz. Ślady muszą być odseparowane od siebie oraz od innych obiektów (padów, złożeń, samolotów itp.), które nie są częścią sieci. Celem jest tutaj zapewnienie zgodności z zasadami HDI DFM i zapobieganie nadmiernemu przesłuchowi.

Inne ograniczenia dotyczące okablowania, takie jak regulacja długości kabla, maksymalna długość kabla i dopuszczalne odchylenie impedancji podczas okablowania, są również ważne, ale będą miały zastosowanie poza płytą HDI. Dwa najważniejsze punkty to rozmiar otworu przelotowego i szerokość linii. Prześwity można określić różnymi sposobami (na przykład symulacją) lub postępując zgodnie ze standardowymi zasadami. Bądź ostrożny z tymi ostatnimi, ponieważ może to prowadzić do sytuacji, w których występuje zbyt duży przesłuch wewnętrzny lub niewystarczająca gęstość okablowania.

Laminowanie i perforacja

Stos HDI może zawierać od kilku do kilkudziesięciu warstw, aby dostosować się do pożądanej gęstości routingu. Płyty z drobnym BGA o dużej liczbie pinów mogą mieć setki połączeń na ćwiartkę, więc podczas tworzenia stosów warstw dla układów PCB HDI należy skonfigurować perforację.

Jeśli spojrzysz na menedżera stosu warstw w oprogramowaniu do projektowania PCB, możesz nie być w stanie jawnie zdefiniować określonych transformacji warstw jako mikrootworów. To nie ma znaczenia; Nadal można ustawić przejścia warstw, a następnie ustawić limity rozmiaru otworów przelotowych w zasadach projektowania.

Ta możliwość nazywania mikrokanału mikrootworem jest bardzo przydatna po ustaleniu zasad konfiguracji i utworzeniu szablonu. Aby ustalić zasady projektowe dla okablowania przelotowego, można zdefiniować zasady projektowe, które będą miały zastosowanie tylko do mikrootworów. Pozwala to na ustawienie określonych limitów prześwitu według rozmiaru podkładki i średnicy otworu.

Zanim zaczniesz ustalać zasady projektowania, powinieneś skonsultować się z producentem w sprawie jego funkcjonalności. Następnie należy ustawić szerokość okablowania w regule projektowej, aby upewnić się, że impedancja okablowania jest kontrolowana na żądanej wartości. W innych przypadkach kontrola impedancji nie jest wymagana i nadal możesz chcieć ograniczyć szerokość okablowania na płycie HDI, aby utrzymać większą gęstość okablowania.

Szerokość linii spaceru

Żądaną szerokość okablowania można określić na wiele sposobów. Po pierwsze, do routingu kontrolowanego impedancją potrzebujesz jednego z następujących narzędzi:

Oblicz wymagany rozmiar śladu za pomocą długopisu i papieru (trudny sposób)

Kalkulator online (szybki sposób)

Solvery terenowe zintegrowane z narzędziami do projektowania i układania (najdokładniejsze podejście)

Wady kalkulatorów linii do obliczania impedancji okablowania i ta sama idea ma zastosowanie przy dostosowywaniu rozmiarów okablowania dla układów HDI PCB.

Aby ustawić szerokość linii, możesz zdefiniować ją jako ograniczenie w edytorze reguł projektowania, tak jak w przypadku rozmiaru otworu przelotowego. Jeśli nie martwisz się o kontrolę impedancji, możesz ustawić dowolną szerokość. W przeciwnym razie musisz określić krzywą impedancji laminacji PCB i wprowadzić tę konkretną szerokość jako zasadę projektowania.

Wymagane jest ostrożne wyważenie, ponieważ szerokość drutu nie powinna być zbyt duża w stosunku do rozmiaru podkładki. Jeśli szerokość linii kontroli impedancji jest zbyt duża, należy zmniejszyć grubość laminatu, ponieważ wymusi to zmniejszenie szerokości linii lub zwiększenie rozmiaru podkładki. Dopóki wielkość platformy przekracza wartości wymienione w standardzie IPC, jest to w porządku z punktu widzenia niezawodności.

luz

Po wykonaniu dwóch krytycznych zadań pokazanych powyżej, musisz określić odpowiednią lukę śledzenia. Niestety, odstępy między ścieżkami nie powinny domyślnie odpowiadać zasadom 3W lub 3H, ponieważ zasady te są nieprawidłowo stosowane do zaawansowanych płyt z sygnałami o dużej szybkości. Zamiast tego dobrym pomysłem jest symulowanie przesłuchów przy proponowanej szerokości linii i sprawdzanie, czy generowany jest nadmierny przesłuch.