Zaletą PCB HDI

Przyjrzyjmy się bliżej wpływowi. Zwiększenie gęstości opakowania pozwala nam skrócić ścieżki elektryczne między komponentami. Dzięki HDI zwiększyliśmy liczbę kanałów okablowania na wewnętrznych warstwach płytki drukowanej, zmniejszając w ten sposób całkowitą liczbę warstw wymaganych do projektu. Zmniejszenie liczby warstw może umieścić więcej połączeń na tej samej płycie i poprawić rozmieszczenie komponentów, okablowanie i połączenia. 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. Zmniejszenie apertury pozwoliło zespołowi projektowemu na zwiększenie układu obszaru płyty. Skrócenie ścieżek elektrycznych i umożliwienie bardziej intensywnego okablowania poprawia integralność sygnału projektu i przyspiesza przetwarzanie sygnału. Otrzymujemy dodatkową korzyść w gęstości, ponieważ zmniejszamy ryzyko problemów z indukcyjnością i pojemnością.

Projekty HDI PCB nie wykorzystują otworów przelotowych, ale ślepe i zakopane. Naprzemienne i dokładne rozmieszczenie otworów do zakopania i ślepych otworów zmniejsza nacisk mechaniczny na płytę i zapobiega ewentualnym wypaczeniom. Ponadto można użyć piętrowych otworów przelotowych, aby ulepszyć punkty połączeń i zwiększyć niezawodność. Twoje użycie na padach może również zmniejszyć utratę sygnału poprzez zmniejszenie opóźnienia krzyżowego i zmniejszenie efektów pasożytniczych.

Produkcja HDI wymaga pracy zespołowej

Projektowanie możliwości produkcyjnych (DFM) wymaga przemyślanego, precyzyjnego podejścia do projektowania PCB oraz spójnej komunikacji z producentami i producentami. Gdy dodaliśmy HDI do portfolio DFM, dbałość o szczegóły na poziomie projektowania, produkcji i produkcji stała się jeszcze ważniejsza, a kwestie montażu i testowania musiały zostać rozwiązane. Krótko mówiąc, proces projektowania, prototypowania i produkcji HDI PCBS wymaga ścisłej pracy zespołowej i uwagi na specyficzne zasady DFM mające zastosowanie do projektu.

Jeden z podstawowych aspektów projektowania HDI (z wykorzystaniem wiercenia laserowego) może wykraczać poza możliwości producenta, montera lub producenta i wymaga komunikacji kierunkowej dotyczącej dokładności i rodzaju wymaganego systemu wiercenia. Ze względu na mniejszą szybkość otwierania i większą gęstość układu płytek HDI PCB, zespół projektowy musiał zapewnić, aby producenci i producenci mogli spełnić wymagania dotyczące montażu, przeróbek i spawania projektów HDI. Dlatego zespoły projektowe pracujące nad projektami HDI PCB muszą być biegle w skomplikowanych technikach wykorzystywanych do produkcji płytek.

Poznaj materiały i specyfikacje swoich płytek drukowanych

Ponieważ produkcja HDI wykorzystuje różne rodzaje procesów wiercenia laserowego, dialog między zespołem projektowym, producentem i producentem musi koncentrować się na rodzaju materiału płyt podczas omawiania procesu wiercenia. Aplikacja produktu, która podpowiada proces projektowania, może mieć wymagania dotyczące rozmiaru i wagi, które popychają rozmowę w tym czy innym kierunku. Zastosowania o wysokiej częstotliwości mogą wymagać materiałów innych niż standardowe FR4. Ponadto decyzje dotyczące rodzaju materiału FR4 wpływają na decyzje dotyczące wyboru systemów wiertniczych lub innych zasobów produkcyjnych. Podczas gdy niektóre systemy łatwo przebijają miedź, inne nie penetrują konsekwentnie włókien szklanych.

Oprócz wyboru odpowiedniego rodzaju materiału, zespół projektowy musi również upewnić się, że producent i producent mogą stosować właściwą grubość płyt i techniki powlekania. Dzięki zastosowaniu wiercenia laserowego zmniejsza się stosunek apertury i zmniejsza się stosunek głębokości otworów stosowanych do galwanizacji wypełnień. Chociaż grubsze płyty pozwalają na mniejsze otwory, wymagania mechaniczne projektu mogą określać cieńsze płyty, które są podatne na uszkodzenia w określonych warunkach środowiskowych. Zespół projektowy musiał sprawdzić, czy producent ma możliwość zastosowania techniki „interconnect layer” i wywiercić otwory na odpowiednią głębokość oraz upewnić się, że roztwór chemiczny użyty do galwanizacji wypełni otwory.

Korzystanie z technologii ELIC

PROJEKTOWANIE płytek drukowanych HDI w oparciu o technologię ELIC umożliwiło zespołowi projektowemu opracowanie bardziej zaawansowanych płytek drukowanych, które zawierają wiele warstw ułożonych w stos mikrootworów wypełnionych miedzią w podkładce. W wyniku ELIC, projekty PCB mogą wykorzystywać gęste, złożone połączenia wymagane w szybkich obwodach. Ponieważ ELIC wykorzystuje ułożone w stos mikrootwory wypełnione miedzią do połączeń międzysystemowych, można go łączyć między dowolnymi dwiema warstwami bez osłabiania płytki drukowanej.

Wybór komponentów wpływa na układ

Wszelkie dyskusje z producentami i producentami dotyczące projektowania HDI powinny również koncentrować się na precyzyjnym rozmieszczeniu komponentów o dużej gęstości. Wybór komponentów wpływa na szerokość okablowania, położenie, stos i rozmiar otworu. Na przykład projekty PCB HDI zazwyczaj zawierają układ gęstej siatki kulkowej (BGA) i drobno rozmieszczone układy BGA, które wymagają ucieczki pinów. Podczas korzystania z tych urządzeń należy uwzględnić czynniki, które wpływają na integralność zasilania i sygnału, a także fizyczną integralność płyty. Czynniki te obejmują uzyskanie odpowiedniej izolacji między górną i dolną warstwą w celu zmniejszenia wzajemnego przesłuchu i kontrolowania EMI między wewnętrznymi warstwami sygnału.Symetrycznie rozmieszczone komponenty pomogą zapobiec nierównomiernym naprężeniom na płytce drukowanej.

Zwróć uwagę na sygnał, moc i integralność fizyczną

Oprócz poprawy integralności sygnału można również zwiększyć integralność zasilania. Ponieważ płytka HDI przesuwa warstwę uziemiającą bliżej powierzchni, poprawia się integralność zasilania. Warstwa wierzchnia płytki posiada warstwę uziemiającą oraz warstwę zasilania, które można połączyć z warstwą uziemiającą przez otwory nieprzelotowe lub mikrootwory, co zmniejsza liczbę otworów płaskich.

HDI PCB zmniejsza liczbę otworów przelotowych przez wewnętrzną warstwę płytki. Z kolei zmniejszenie liczby perforacji w płaszczyźnie zasilania daje trzy główne korzyści:

Większy obszar miedzi dostarcza prąd AC i DC do pinu zasilania chipa

L rezystancja maleje w ścieżce prądowej

L Ze względu na niską indukcyjność prawidłowy prąd przełączania może odczytać pin zasilania.

Kolejnym kluczowym punktem dyskusji jest zachowanie minimalnej szerokości linii, bezpiecznych odstępów i jednolitości toru. W tej ostatniej kwestii zacznij osiągać jednolitą grubość miedzi i jednolitość okablowania podczas procesu projektowania i kontynuuj proces wytwarzania i wytwarzania.

Brak bezpiecznych odstępów może prowadzić do powstawania nadmiernych pozostałości folii podczas wewnętrznego procesu suchej folii, co może prowadzić do zwarć. Poniżej minimalnej szerokości linii może również powodować problemy podczas procesu powlekania z powodu słabej absorpcji i otwartego obwodu. Zespoły projektowe i producenci muszą również rozważyć utrzymanie jednolitości toru jako środka kontroli impedancji linii sygnałowej.

Ustal i zastosuj określone zasady projektowania

Układy o dużej gęstości wymagają mniejszych wymiarów zewnętrznych, drobniejszego okablowania i mniejszych odstępów między komponentami, a zatem wymagają innego procesu projektowania. Proces produkcji płytek PCB HDI opiera się na wierceniu laserowym, oprogramowaniu CAD i CAM, procesach bezpośredniego obrazowania laserowego, specjalistycznym sprzęcie produkcyjnym i wiedzy operatorów. Powodzenie całego procesu zależy częściowo od zasad projektowania, które określają wymagania dotyczące impedancji, szerokość przewodu, rozmiar otworu i inne czynniki wpływające na układ. Developing detailed design rules helps select the right manufacturer or manufacturer for your board and lays the foundation for communication between teams.