Fabricabilitatea PCB HDI: materiale și specificații PCB

Fără modern PCB design, high density interconnect (HDI) technology, and of course high-speed components, none of these would be usable. Tehnologia HDI permite proiectanților să plaseze componente mici una lângă alta. Densitatea mai mare a ambalajului, dimensiunea mai mică a plăcii și straturile mai puține aduc un efect în cascadă designului PCB.

ipcb

Avantajul IDU

Let’s take a closer look at the impact. Creșterea densității pachetului ne permite să scurtăm traseele electrice între componente. 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. Reducerea numărului de straturi poate pune mai multe conexiuni pe aceeași placă și poate îmbunătăți plasarea componentelor, cablarea și conexiunile. De acolo, ne putem concentra pe o tehnică numită interconectare per strat (ELIC), care ajută echipele de proiectare să treacă de la plăci mai groase la plăci mai subțiri flexibile pentru a menține rezistența, permițând în același timp HDI să vadă densitatea funcțională.

HDI PCBS rely on lasers rather than mechanical drilling. La rândul său, designul PCB HDI are ca rezultat o deschidere mai mică și o dimensiune mai mică a tamponului. Reducerea diafragmei a permis echipei de proiectare să mărească aspectul zonei plăcii. Scurtarea traseelor ​​electrice și permiterea unor cabluri mai intense îmbunătățesc integritatea semnalului în design și accelerează procesarea semnalului. We get an added benefit in density because we reduce the chance of inductance and capacitance problems.

Modelele de PCB HDI nu se utilizează găuri trecătoare, ci găuri orbite și îngropate. Staggered and accurate placement of burial and blind holes reduces mechanical pressure on the plate and prevents any chance of warping. În plus, puteți utiliza orificii trecătoare stivuite pentru a îmbunătăți punctele de interconectare și pentru a îmbunătăți fiabilitatea. Utilizarea dvs. pe tampoane poate reduce, de asemenea, pierderea semnalului prin reducerea întârzierii încrucișate și reducerea efectelor parazitare.

Fabricabilitatea HDI necesită muncă în echipă

Proiectarea fabricabilității (DFM) necesită o abordare atentă și precisă a proiectării PCB și o comunicare consecventă cu producătorii și producătorii. 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. Pe scurt, proiectarea, prototiparea și procesul de fabricație al HDI PCBS necesită o muncă strânsă în echipă și atenție la regulile DFM specifice aplicabile proiectului.

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.

Cunoașteți materialele și specificațiile plăcii dvs. de circuit

Deoarece producția HDI utilizează diferite tipuri de procese de forare cu laser, dialogul dintre echipa de proiectare, producător și producător trebuie să se concentreze asupra tipului de material al plăcilor atunci când se discută despre procesul de forare. Aplicația produsului care solicită procesul de proiectare poate avea cerințe de dimensiune și greutate care să mute conversația într-o direcție sau alta. High frequency applications may require materials other than standard FR4. În plus, deciziile cu privire la tipul de material FR4 afectează deciziile privind selectarea sistemelor de foraj sau a altor resurse de fabricație. În timp ce unele sisteme perforează cu ușurință cuprul, altele nu pătrund în mod constant fibrele de sticlă.

Pe lângă alegerea tipului de material potrivit, echipa de proiectare trebuie să se asigure că producătorul și producătorul pot utiliza grosimea corectă a plăcii și tehnicile de placare. With the use of laser drilling, the aperture ratio decreases and the depth ratio of the holes used for plating fillings decreases. Deși plăcile mai groase permit deschideri mai mici, cerințele mecanice ale proiectului pot specifica plăci mai subțiri care sunt predispuse la defecțiuni în anumite condiții de mediu. Echipa de proiectare a trebuit să verifice dacă producătorul are capacitatea de a utiliza tehnica „stratului de interconectare” și de a face găuri la adâncimea corectă și să se asigure că soluția chimică utilizată pentru galvanizarea va umple găurile.

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. Ca rezultat al ELIC, proiectele PCB pot profita de interconectările dense și complexe necesare pentru circuitele de mare viteză. Deoarece ELIC utilizează micro-găuri pline de cupru stivuite pentru interconectare, acesta poate fi conectat între oricare două straturi fără a slăbi placa de circuit.

Selecția componentelor afectează aspectul

Orice discuții cu producătorii și producătorii cu privire la proiectarea HDI ar trebui să se concentreze, de asemenea, pe aspectul precis al componentelor de înaltă densitate. The selection of components affects wiring width, position, stack and hole size. De exemplu, proiectele de PCB HDI includ în mod obișnuit o rețea densă cu grile cu bile (BGA) și un BGA fin distanțat, care necesită evacuarea pinului. Factorii care afectează alimentarea și integritatea semnalului, precum și integritatea fizică a plăcii trebuie să fie recunoscuți atunci când se utilizează aceste dispozitive. Acești factori includ realizarea unei izolații adecvate între straturile superioare și inferioare pentru a reduce diafragma reciprocă și pentru a controla EMI între straturile de semnal interne.Symmetrically spaced components will help prevent uneven stress on the PCB.

Acordați atenție semnalului, puterii și integrității fizice

Pe lângă îmbunătățirea integrității semnalului, puteți îmbunătăți și integritatea puterii. Deoarece PCB HDI mută stratul de împământare mai aproape de suprafață, integritatea puterii este îmbunătățită. Stratul superior al plăcii are un strat de împământare și un strat de alimentare, care poate fi conectat la stratul de împământare prin găuri oarbe sau micro găuri și reduce numărul de găuri plane.

PCB HDI reduce numărul de găuri prin stratul interior al plăcii. In turn, reducing the number of perforations in the power plane provides three major advantages:

Zona de cupru mai mare alimentează curent alternativ și continuu în pinul de alimentare al cipului

L resistance decreases in the current path

L Datorită inductanței reduse, curentul corect de comutare poate citi pinul de alimentare.

Un alt punct cheie al discuției este menținerea lățimii minime a liniei, a spațierii sigure și a uniformității liniei. În ceea ce privește ultima problemă, începeți să obțineți grosimea uniformă a cuprului și uniformitatea cablajului în timpul procesului de proiectare și continuați cu procesul de fabricație și fabricație.

Lipsa spațierii sigure poate duce la reziduuri excesive de film în timpul procesului intern de film uscat, ceea ce poate duce la scurtcircuite. Below the minimum line width can also cause problems during the coating process because of weak absorption and open circuit. Echipele de proiectare și producătorii trebuie, de asemenea, să ia în considerare menținerea uniformității liniei ca mijloc de control al impedanței liniei de semnal.

Stabiliți și aplicați reguli de proiectare specifice

Amplasamentele cu densitate ridicată necesită dimensiuni externe mai mici, cabluri mai fine și o distanță mai strânsă între componente și, prin urmare, necesită un proces de proiectare diferit. Procesul de fabricație PCB HDI se bazează pe forare cu laser, software CAD și CAM, procese de imagistică directă cu laser, echipamente de fabricație specializate și expertiză a operatorului. Succesul întregului proces depinde în parte de regulile de proiectare care identifică cerințele de impedanță, lățimea conductorului, dimensiunea orificiului și alți factori care afectează aspectul. Dezvoltarea regulilor de proiectare detaliate vă ajută să selectați producătorul sau producătorul potrivit pentru consiliul dvs. și pune bazele comunicării între echipe.