A vantagem PCB HDI

Vamos examinar mais de perto o impacto. O aumento da densidade da embalagem nos permite encurtar os caminhos elétricos entre os componentes. Com o HDI, aumentamos o número de canais de fiação nas camadas internas do PCB, reduzindo assim o número total de camadas necessárias para o projeto. Reduzir o número de camadas pode colocar mais conexões na mesma placa e melhorar a colocação de componentes, fiação e conexões. 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. 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. Obtemos um benefício adicional em densidade porque reduzimos a chance de problemas de indutância e capacitância.

Os designs de PCB HDI não usam orifícios passantes, mas orifícios cegos e enterrados. A colocação escalonada e precisa de buracos cegos e enterrados reduz a pressão mecânica na placa e evita qualquer chance de empenamento. 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. À medida que adicionamos HDI ao portfólio DFM, a atenção aos detalhes nos níveis de design, fabricação e fabricação tornou-se ainda mais importante e as questões de montagem e teste tiveram que ser abordadas. 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.

Um dos aspectos fundamentais do projeto HDI (usando perfuração a laser) pode estar além da capacidade do fabricante, montador ou fabricante e requer comunicação direcional em relação à precisão e tipo de sistema de perfuração necessário. Devido à menor taxa de abertura e maior densidade de layout do HDI PCBS, a equipe de projeto teve que garantir que os fabricantes e fabricantes pudessem atender aos requisitos de montagem, retrabalho e soldagem dos projetos HDI. Portanto, as equipes de design que trabalham em designs de PCB HDI devem ser proficientes nas técnicas complexas usadas para produzir placas.

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. As aplicações de alta frequência podem exigir materiais diferentes do FR4 padrão. 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. Com o uso da perfuração a laser, a proporção de abertura diminui e a proporção de profundidade dos orifícios usados ​​para recheios de chapeamento diminui. 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.

Usando a tecnologia ELIC

O DESIGN de ​​HDI PCBS em torno da tecnologia ELIC permitiu que a equipe de design desenvolvesse PCBS mais avançados, que incluem várias camadas de microfuros cheios de cobre empilhados na almofada. 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. A seleção de componentes afeta a largura, a posição, a pilha e o tamanho do furo da fiação. 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.Componentes espaçados simetricamente ajudarão a evitar tensões irregulares no PCB.

Preste atenção ao sinal, potência e integridade física

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. Por sua vez, reduzir o número de perfurações no plano de energia oferece três vantagens principais:

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

A resistência L diminui no caminho atual

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. Abaixo da largura de linha mínima também pode causar problemas durante o processo de revestimento por causa da absorção fraca e do circuito aberto. 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. Developing detailed design rules helps select the right manufacturer or manufacturer for your board and lays the foundation for communication between teams.