Освободи Себя HDI PCB макет может быть очень тесным, но правильный набор правил дизайна поможет вам добиться успеха.

Более продвинутая PCBS объединяет больше функциональных возможностей в меньшие пространства, часто с использованием пользовательских микросхем / SoC, более высоких уровней и меньших трассировок. Для правильной настройки макета этих проектов требуется мощный набор управляемых правилами инструментов проектирования, которые могут проверять разводку и макет на соответствие правилам проектирования при создании печатной платы. Если вы используете свой первый макет HDI, может быть трудно понять, какие правила проектирования необходимо установить при запуске макета печатной платы.

Установите макет HDI PCB

С HDI PCBS эти продукты мало чем можно отличить от стандартных PCBS, за исключением плотности компонентов и проводки. Я видел, как дизайнеры указывали на то, что плата HDI – это что-нибудь с 10 миллионами или меньше отверстий, 6 миллионами или меньше проводов или 0.5 мм или меньше расстояния между выводами. Производитель сообщит вам, что в печатных платах HDI используются глухие отверстия размером примерно 8 мил или меньше, а меньшие глухие отверстия просверливаются лазером.

In some ways, they are both true, because there is no specific threshold for the composition of an HDI PCB layout. Каждый может согласиться с тем, что если в конструкции есть микроотверстия, то это плата HDI. Что касается дизайна, вам нужно установить некоторые правила дизайна, прежде чем вы сможете коснуться макета. Прежде чем устанавливать правила проектирования, необходимо собрать сведения о возможностях производителя. Как только вы это сделаете, вам нужно настроить правила дизайна и некоторые функции макета.

Ширина кабеля и размеры сквозного отверстия. The width of a trace with its impedance and line width will determine when you enter the HDI system. Как только ширина разводки станет достаточно малой, сквозные отверстия станут настолько маленькими, что их придется изготавливать как микротверстия.

Слои переходы. Сквозные отверстия необходимо тщательно проектировать в соответствии с соотношением сторон, которое также зависит от требуемой толщины слоя. Layer transformations should be defined early so that they can be quickly placed during routing.

Оформление. Трассы должны быть отделены друг от друга и от других объектов (контактных площадок, сборок, плоскостей и т. Д.), Которые не являются частью сети. Цель здесь – обеспечить соответствие правилам HDI DFM и предотвратить чрезмерные перекрестные помехи.

Другие ограничения проводки, такие как регулировка длины кабеля, максимальная длина кабеля и допустимое отклонение импеданса во время подключения, также важны, но они будут применяться за пределами платы HDI. The two most important points here are through-hole size and line width. Зазоры можно определить различными способами (например, моделированием) или следуя стандартным практическим правилам. Будьте осторожны с последним, так как это может привести к ситуациям, когда будет слишком много внутренних перекрестных помех или недостаточная плотность проводки.

Ламинирование и перфорация

The HDI stack can range from a few to dozens of layers to accommodate the desired routing density. Платы с большим количеством выводов и мелким шагом BGA могут иметь сотни соединений на квадрант, поэтому при создании стеков слоев для разводки печатных плат HDI необходимо настраивать перфорацию.

Если вы посмотрите на диспетчер стека слоев в программном обеспечении для проектирования печатных плат, возможно, вы не сможете явно определить определенные преобразования слоев как микротвермы. Это не имеет значения; Вы по-прежнему можете установить переходы между слоями, а затем установить пределы размера сквозных отверстий в правилах проектирования.

Эта возможность называть микроканал микроотверстием очень полезна после того, как вы установили правила настройки и создали шаблон. Чтобы установить правила проектирования для проводки через отверстия, вы можете определить правила проектирования, которые будут применяться только к микроотверстиям. Это позволяет вам установить определенные пределы зазора в зависимости от размера колодки и диаметра отверстия.

Перед тем, как приступить к установке правил оформления, следует проконсультироваться с производителем о его функциональности. Затем вам необходимо установить ширину разводки в правилах проектирования, чтобы обеспечить контроль полного сопротивления проводки на желаемом значении. В других случаях контроль импеданса не требуется, и вы все равно можете ограничить ширину разводки на плате HDI, чтобы поддерживать более высокую плотность разводки.

Ширина линии ходьбы

Вы можете определить желаемую ширину разводки несколькими способами. Во-первых, для трассировки с контролем импеданса вам понадобится один из следующих инструментов:

Рассчитайте требуемый размер следа ручкой и бумагой (сложный путь)

Онлайн-калькулятор (быстрый способ)

Полевые решатели, интегрированные в ваши инструменты проектирования и верстки (наиболее точный подход)

Недостатки линейных калькуляторов для расчета импеданса проводки, и та же идея применима при настройке размеров проводки для разводки печатных плат HDI.

Чтобы установить ширину линии, вы можете определить ее как ограничение в редакторе правил проектирования, как вы это делали с размером сквозного отверстия. Если вас не беспокоит контроль импеданса, вы можете установить любую ширину. В противном случае вам необходимо определить кривую импеданса ламинирования печатной платы и ввести эту конкретную ширину в качестве правила проектирования.

Требуется тщательная балансировка, поскольку ширина проволоки не должна быть слишком большой для размера площадки. Если ширина линии контроля импеданса слишком велика, толщину ламината следует уменьшить, так как это приведет к уменьшению ширины линии или может быть увеличен размер контактной площадки. Если размер платформы превышает значения, указанные в стандарте IPC, это нормально с точки зрения надежности.

очистка

После выполнения двух критических задач, показанных выше, вам необходимо определить соответствующий промежуток трассировки. К сожалению, расстояние между дорожками по умолчанию не должно соответствовать эмпирическим правилам 3W или 3H, поскольку эти правила неправильно применяются к продвинутым платам с высокоскоростными сигналами. Вместо этого рекомендуется имитировать перекрестные помехи при предлагаемой ширине линии и проверить, не возникают ли чрезмерные перекрестные помехи.