Výhodou HDI PCB

Pozrime sa podrobnejšie na dopad. Zvýšenie hustoty obalu nám umožňuje skrátiť elektrické cesty medzi komponentmi. S HDI sme zvýšili počet káblových kanálov na vnútorných vrstvách DPS, čím sme znížili celkový počet vrstiev potrebných pre návrh. Znížením počtu vrstiev môžete na rovnakú dosku umiestniť viac pripojení a zlepšiť umiestnenie komponentov, zapojenie a spojenia. 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. Zníženie clony umožnilo dizajnérskemu tímu zväčšiť rozloženie oblasti dosky. Skrátenie elektrických dráh a umožnenie intenzívnejšieho zapojenia zlepšuje integritu signálu v konštrukcii a urýchľuje spracovanie signálu. Získame ďalší prínos v hustote, pretože znižujeme pravdepodobnosť problémov s indukčnosťou a kapacitou.

Desky plošných spojov HDI nepoužívajú priechodné otvory, ale slepé a zakopané otvory. Rozložené a presné umiestnenie hrobových a slepých otvorov znižuje mechanický tlak na dosku a zabraňuje akejkoľvek možnosti zdeformovania. Navyše môžete použiť stohované priechodné otvory na vylepšenie prepojovacích bodov a zvýšenie spoľahlivosti. Vaše použitie na podložkách môže tiež znížiť stratu signálu znížením krížového oneskorenia a znížením parazitných účinkov.

Vyrobiteľnosť HDI vyžaduje tímovú prácu

Dizajn vyrobiteľnosti (DFM) vyžaduje premyslený a presný prístup k návrhu DPS a konzistentnú komunikáciu s výrobcami a výrobcami. Keď sme do portfólia DFM pridali HDI, pozornosť k detailom na úrovni dizajnu, výroby a výroby sa stala ešte dôležitejšou a bolo potrebné vyriešiť problémy s montážou a testovaním. Stručne povedané, návrh, prototypovanie a výrobný proces HDI PCBS vyžaduje úzku tímovú prácu a pozornosť špecifickým pravidlám DFM, ktoré sa na projekt vzťahujú.

Jeden zo základných aspektov návrhu HDI (pomocou laserového vŕtania) môže presahovať možnosti výrobcu, montéra alebo výrobcu a vyžaduje smerovú komunikáciu týkajúcu sa presnosti a typu požadovaného vrtného systému. Vzhľadom na nižšiu rýchlosť otvárania a vyššiu hustotu rozloženia HDI PCBS musel konštrukčný tím zabezpečiť, aby výrobcovia a výrobcovia mohli splniť požiadavky na montáž, prepracovanie a zváranie návrhov HDI. Preto musia byť dizajnérske tímy pracujúce na návrhoch HDI PCB zdatné v komplexných technikách používaných pri výrobe dosiek.

Zoznámte sa s materiálmi a špecifikáciami dosky plošných spojov

Pretože výroba HDI používa rôzne typy laserových vŕtacích procesov, dialóg medzi projekčným tímom, výrobcom a výrobcom sa pri diskusii o procese vŕtania musí zamerať na typ materiálu dosiek. Aplikácia produktu, ktorá vyvoláva proces navrhovania, môže mať požiadavky na veľkosť a hmotnosť, ktoré posúvajú konverzáciu jedným alebo druhým smerom. Vysokofrekvenčné aplikácie môžu vyžadovať materiály iné ako štandardný FR4. Okrem toho rozhodnutia o type materiálu FR4 ovplyvňujú rozhodnutia o výbere vrtných systémov alebo iných výrobných zdrojov. Zatiaľ čo niektoré systémy vŕtajú meď ľahko, iné neprenikajú dôsledne do sklenených vlákien.

Okrem výberu správneho druhu materiálu musí tím projektantov tiež zaistiť, aby výrobca a výrobca mohli používať správnu hrúbku plechu a techniky pokovovania. Pri použití laserového vŕtania klesá pomer clony a klesá hĺbkový pomer otvorov použitých na pokovovanie výplní. Napriek tomu, že hrubšie platne umožňujú menšie otvory, mechanické požiadavky projektu môžu špecifikovať tenšie platne, ktoré sú za určitých environmentálnych podmienok náchylné na zlyhanie. Projektový tím musel overiť, či výrobca dokáže používať techniku ​​„prepojovacej vrstvy“ a vŕtať otvory v správnej hĺbke, a zabezpečiť, aby otvory vyplnil chemický roztok použitý na galvanické pokovovanie.

Použitie technológie ELIC

NÁVRH HDI PCBS okolo technológie ELIC umožnil dizajnérskemu tímu vyvinúť pokročilejšie PCBS, ktoré v podložke obsahujú viac vrstiev naskladaných medených dier. V dôsledku ELIC môžu návrhy plošných spojov využívať výhody hustých a komplexných prepojení požadovaných pre vysokorýchlostné obvody. Pretože ELIC používa na prepojenie stohované mikro diery plnené meďou, môže byť pripojené medzi akékoľvek dve vrstvy bez oslabenia dosky plošných spojov.

Výber komponentov ovplyvňuje rozloženie

Akékoľvek diskusie s výrobcami a výrobcami týkajúce sa dizajnu HDI by sa mali zamerať aj na presné rozloženie komponentov s vysokou hustotou. Výber komponentov ovplyvňuje šírku zapojenia, polohu, stoh a veľkosť otvoru. Napríklad návrhy HDI PCB obvykle obsahujú husté guľové mriežkové pole (BGA) a jemne rozmiestnené BGA, ktoré vyžadujú únik pinov. Pri používaní týchto zariadení je potrebné rozpoznať faktory, ktoré zhoršujú napájanie a integritu signálu, ako aj fyzickú integritu dosky. Tieto faktory zahrnujú dosiahnutie vhodnej izolácie medzi hornou a dolnou vrstvou na zníženie vzájomného presluchu a riadenie EMI medzi vnútornými signálnymi vrstvami.Symetricky rozmiestnené komponenty pomôžu zabrániť nerovnomernému namáhaniu DPS.

Dávajte pozor na signál, silu a fyzickú integritu

Okrem zlepšenia integrity signálu môžete tiež zlepšiť integritu napájania. Pretože doska plošných spojov HDI pohybuje uzemňovacou vrstvou bližšie k povrchu, zlepšuje sa integrita napájania. Horná vrstva dosky má uzemňovaciu vrstvu a vrstvu napájania, ktoré je možné pripojiť k uzemňovacej vrstve slepými otvormi alebo mikrootvormi, a znižuje počet rovinných otvorov.

HDI PCB znižuje počet priechodných otvorov vo vnútornej vrstve dosky. Zníženie počtu perforácií v silovej rovine poskytuje tri hlavné výhody:

Väčšia medená oblasť napája striedavý a jednosmerný prúd do napájacieho kolíka čipu

Odpor L klesá v prúdovej dráhe

L Vzhľadom na nízku indukčnosť môže správny spínací prúd čítať napájací kolík.

Ďalším kľúčovým bodom diskusie je zachovanie minimálnej šírky čiary, bezpečných medzier a rovnomernosti stôp. K poslednému problému začnite dosahovať rovnomernú hrúbku medi a rovnomernosť zapojenia počas procesu návrhu a pokračujte vo výrobe a výrobnom procese.

Nedostatok bezpečných rozstupov môže viesť k nadmerným zvyškom filmu počas procesu vnútorného suchého filmu, čo môže viesť k skratom. Menšia ako minimálna šírka čiary môže tiež spôsobovať problémy počas procesu nanášania, pretože je slabá absorpcia a otvorený obvod. Dizajnérske tímy a výrobcovia musia tiež zvážiť zachovanie rovnomernosti stopy ako prostriedku na kontrolu impedancie signálneho vedenia.

Stanovte a uplatňujte konkrétne pravidlá návrhu

Rozloženie s vysokou hustotou vyžaduje menšie vonkajšie rozmery, jemnejšie zapojenie a užšie rozstupy medzi komponentmi, a preto vyžadujú iný proces navrhovania. Výrobný proces HDI DPS závisí od laserového vŕtania, CAD a CAM softvéru, laserových procesov priameho zobrazovania, špecializovaného výrobného zariadenia a odborných znalostí operátora. Úspech celého procesu čiastočne závisí od pravidiel návrhu, ktoré identifikujú požiadavky na impedanciu, šírku vodiča, veľkosť otvoru a ďalšie faktory, ktoré ovplyvňujú rozloženie. Developing detailed design rules helps select the right manufacturer or manufacturer for your board and lays the foundation for communication between teams.