Sem moderno PCB design, high density interconnect (HDI) technology, and of course high-speed components, none of these would be usable. A tecnologia HDI permite que os projetistas coloquem pequenos componentes próximos uns dos outros. Maior densidade de pacote, menor tamanho de placa e menos camadas trazem um efeito cascata ao design de PCB.

A vantagem do HDI

Let’s take a closer look at the impact. O aumento da densidade da embalagem nos permite encurtar os caminhos elétricos entre os componentes. 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. Reduzir o número de camadas pode colocar mais conexões na mesma placa e melhorar a colocação de componentes, fiação e conexões. A partir daí, podemos nos concentrar em uma técnica chamada interconexão por camada (ELIC), que ajuda as equipes de design a passar de placas mais grossas para placas mais finas e flexíveis para manter a força enquanto permite que o HDI veja a densidade funcional.

HDI PCBS rely on lasers rather than mechanical drilling. Por sua vez, o design do THE HDI PCB resulta em uma abertura menor e um tamanho de almofada menor. A redução da abertura permitiu que a equipe de design aumentasse o layout da área do quadro. Encurtar os caminhos elétricos e permitir uma fiação mais intensiva melhora a integridade do sinal do projeto e acelera o processamento do sinal. We get an added benefit in density because we reduce the chance of inductance and capacitance problems.

Os designs de PCB HDI não usam orifícios passantes, mas orifícios cegos e enterrados. Staggered and accurate placement of burial and blind holes reduces mechanical pressure on the plate and prevents any chance of warping. Além disso, você pode usar furos passantes empilhados para aprimorar os pontos de interconexão e aumentar a confiabilidade. Seu uso em almofadas também pode reduzir a perda de sinal, reduzindo o retardo cruzado e reduzindo os efeitos parasitários.

A capacidade de fabricação do HDI requer trabalho em equipe

O projeto de capacidade de fabricação (DFM) requer uma abordagem de projeto de PCB cuidadosa e precisa e uma comunicação consistente com fabricantes e fabricantes. 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. Em suma, o processo de design, prototipagem e fabricação de HDI PCBS requer um trabalho de equipe próximo e atenção às regras específicas de DFM aplicáveis ​​ao projeto.

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.

Conheça os materiais e especificações de sua placa de circuito

Como a produção da HDI usa diferentes tipos de processos de perfuração a laser, o diálogo entre a equipe de design, fabricante e fabricante deve se concentrar no tipo de material das placas ao discutir o processo de perfuração. O aplicativo do produto que solicita o processo de design pode ter requisitos de tamanho e peso que movem a conversa em uma direção ou outra. High frequency applications may require materials other than standard FR4. Além disso, as decisões sobre o tipo de material FR4 afetam as decisões sobre a seleção de sistemas de perfuração ou outros recursos de fabricação. Enquanto alguns sistemas perfuram cobre facilmente, outros não penetram consistentemente nas fibras de vidro.

Além de escolher o tipo certo de material, a equipe de projeto também deve garantir que o fabricante e o fabricante possam usar a espessura de placa e as técnicas de galvanização corretas. With the use of laser drilling, the aperture ratio decreases and the depth ratio of the holes used for plating fillings decreases. Embora as placas mais espessas permitam aberturas menores, os requisitos mecânicos do projeto podem especificar placas mais finas que estão sujeitas a falhas em certas condições ambientais. A equipe de design teve que verificar se o fabricante tinha a capacidade de usar a técnica de “camada de interconexão” e fazer furos na profundidade correta, e garantir que a solução química usada para galvanoplastia preenchesse os furos.

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. Como resultado do ELIC, os projetos de PCB podem tirar proveito das interconexões densas e complexas necessárias para circuitos de alta velocidade. Como o ELIC usa microfuros cheios de cobre empilhados para interconexão, ele pode ser conectado entre quaisquer duas camadas sem enfraquecer a placa de circuito.

A seleção de componentes afeta o layout

Quaisquer discussões com fabricantes e fabricantes sobre o design HDI também devem se concentrar no layout preciso dos componentes de alta densidade. The selection of components affects wiring width, position, stack and hole size. Por exemplo, os designs de PCB HDI normalmente incluem uma matriz de grade densa (BGA) e uma BGA finamente espaçada que requer o escape do pino. Fatores que prejudicam a fonte de alimentação e a integridade do sinal, bem como a integridade física da placa, devem ser reconhecidos ao usar esses dispositivos. Esses fatores incluem alcançar o isolamento adequado entre as camadas superior e inferior para reduzir a diafonia mútua e controlar a EMI entre as camadas de sinal interno.Symmetrically spaced components will help prevent uneven stress on the PCB.

Pay attention to signal, power and physical integrity

Além de melhorar a integridade do sinal, você também pode melhorar a integridade da energia. Como o HDI PCB move a camada de aterramento para mais perto da superfície, a integridade da energia é aprimorada. A camada superior da placa possui uma camada de aterramento e uma camada de fonte de alimentação, que pode ser conectada à camada de aterramento através de orifícios cegos ou microfuros, e reduz o número de orifícios planos.

O HDI PCB reduz o número de orifícios na camada interna da placa. In turn, reducing the number of perforations in the power plane provides three major advantages:

A maior área de cobre alimenta corrente AC e DC no pino de alimentação do chip

L resistance decreases in the current path

L Devido à baixa indutância, a corrente de comutação correta pode ler o pino de alimentação.

Outro ponto chave da discussão é manter a largura mínima da linha, espaçamento seguro e uniformidade de pista. Na última questão, comece a obter espessura de cobre uniforme e uniformidade de fiação durante o processo de design e prossiga com o processo de fabricação e fabricação.

A falta de espaçamento seguro pode levar a resíduos excessivos de filme durante o processo interno de filme seco, o que pode levar a curtos-circuitos. Below the minimum line width can also cause problems during the coating process because of weak absorption and open circuit. As equipes de projeto e os fabricantes também devem considerar a manutenção da uniformidade da pista como meio de controlar a impedância da linha de sinal.

Estabelecer e aplicar regras de design específicas

Layouts de alta densidade requerem dimensões externas menores, fiação mais fina e espaçamento de componentes mais estreito e, portanto, requerem um processo de design diferente. O processo de fabricação de PCB HDI depende de perfuração a laser, software CAD e CAM, processos de imagem direta a laser, equipamento de fabricação especializado e experiência do operador. O sucesso de todo o processo depende em parte das regras de design que identificam os requisitos de impedância, largura do condutor, tamanho do orifício e outros fatores que afetam o layout. O desenvolvimento de regras de projeto detalhadas ajuda a selecionar o fabricante ou fabricante certo para sua placa e estabelece a base para a comunicação entre as equipes.