Fördelen med HDI PCB

Låt oss titta närmare på effekten. Ökande paketdensitet gör att vi kan förkorta elektriska vägar mellan komponenter. Med HDI ökade vi antalet ledningskanaler på de inre lagren av kretskortet, vilket reducerade det totala antalet lager som krävs för designen. Att minska antalet lager kan placera fler anslutningar på samma kort och förbättra komponentplacering, ledningar och anslutningar. 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. Genom att minska bländaren kunde designteamet öka layouten på tavlan. Kortare elektriska vägar och möjliggör mer intensiva kablar förbättrar designens integritet och påskyndar signalbehandlingen. Vi får en extra fördel i densitet eftersom vi minskar risken för induktans- och kapacitansproblem.

HDI PCB -konstruktioner använder inte genomgående hål, utan blinda och nedgrävda hål. Förskjuten och exakt placering av begravnings- och blindhål minskar det mekaniska trycket på plattan och förhindrar eventuella snedvridningar. Dessutom kan du använda staplade genomgående hål för att förbättra sammankopplingspunkter och förbättra tillförlitligheten. Din användning på kuddar kan också minska signalförlust genom att minska korsfördröjning och minska parasitiska effekter.

HDI -tillverkbarhet kräver lagarbete

Tillverkningsbarhetsdesign (DFM) kräver en genomtänkt, exakt PCB -design och konsekvent kommunikation med tillverkare och tillverkare. När vi lade till HDI i DFM -portföljen blev uppmärksamhet på detaljer på design-, tillverknings- och tillverkningsnivåer ännu viktigare och monterings- och testproblem måste tas upp. Kort sagt, design-, prototyp- och tillverkningsprocessen för HDI PCBS kräver nära lagarbete och uppmärksamhet på de specifika DFM -regler som gäller för projektet.

En av de grundläggande aspekterna av HDI -design (med laserborrning) kan vara bortom tillverkarens, montörens eller tillverkarens förmåga och kräver riktad kommunikation om noggrannheten och typen av borrsystem som krävs. På grund av den lägre öppningshastigheten och högre layouttäthet för HDI PCBS, fick designteamet se till att tillverkare och tillverkare kunde uppfylla kraven för montering, omarbetning och svetsning av HDI -konstruktioner. Därför måste designteam som arbetar med HDI PCB -konstruktioner vara skickliga i de komplexa tekniker som används för att producera brädor.

Känn till kretskortets material och specifikationer

Eftersom HDI -produktion använder olika typer av laserborrprocesser måste dialogen mellan designteam, tillverkare och tillverkare fokusera på brädans materialtyp när man diskuterar borrprocessen. Produktprogrammet som föranleder designprocessen kan ha krav på storlek och vikt som för konversationen åt ett eller annat håll. Högfrekventa applikationer kan kräva annat material än standard FR4. Dessutom påverkar beslut om typen av FR4 -material beslut om val av borrsystem eller andra tillverkningsresurser. Medan vissa system lätt borrar genom koppar, tränger andra inte konsekvent igenom glasfibrer.

Förutom att välja rätt materialtyp måste designteamet också se till att tillverkaren och tillverkaren kan använda rätt plåttjocklek och pläteringsteknik. Med användning av laserborrning minskar bländarförhållandet och djupförhållandet för hålen som används för pläteringsfyllningar minskar. Även om tjockare plattor tillåter mindre öppningar, kan de mekaniska kraven i projektet specificera tunnare plattor som är benägna att gå sönder under vissa miljöförhållanden. Designteamet måste kontrollera att tillverkaren hade förmågan att använda ”sammankopplingslager” -tekniken och borra hål på rätt djup och se till att den kemiska lösningen som används för galvanisering skulle fylla hålen.

Med ELIC -teknik

DESIGNEN för HDI PCBS kring ELIC -teknik gjorde det möjligt för designteamet att utveckla mer avancerade PCBS, som inkluderar flera lager staplade kopparfyllda mikrohål i dynan. Som ett resultat av ELIC kan PCB-konstruktioner dra fördel av de täta, komplexa sammankopplingar som krävs för höghastighetskretsar. Eftersom ELIC använder staplade kopparfyllda mikrohål för sammankoppling kan den anslutas mellan två lager utan att försvaga kretskortet.

Komponentval påverkar layouten

Eventuella diskussioner med tillverkare och tillverkare om HDI-design bör också fokusera på den exakta utformningen av komponenter med hög densitet. Valet av komponenter påverkar ledningsbredd, position, stack och hålstorlek. Exempelvis inkluderar HDI PCB -konstruktioner vanligtvis en tät bollgallermatris (BGA) och en fint placerad BGA som kräver stiftflykt. Faktorer som försämrar strömförsörjningen och signalintegriteten samt kortets fysiska integritet måste erkännas när du använder dessa enheter. Dessa faktorer inkluderar att uppnå lämplig isolering mellan de övre och nedre skikten för att minska ömsesidig överhörning och för att styra EMI mellan de interna signalskikten.Symmetriskt fördelade komponenter hjälper till att förhindra ojämn spänning på kretskortet.

Var uppmärksam på signal, kraft och fysisk integritet

Förutom att förbättra signalintegriteten kan du också förbättra effektintegriteten. Eftersom HDI -kretskortet flyttar jordlagret närmare ytan förbättras effektintegriteten. Det övre skiktet på brädet har ett jordningsskikt och ett strömförsörjningsskikt, som kan anslutas till jordlagret genom blindhål eller mikrohål, och reducerar antalet planhål.

HDI PCB minskar antalet genomgående hål genom det inre lagret av brädet. I sin tur ger minskningen av antalet perforeringar i kraftplanet tre stora fördelar:

Det större kopparområdet matar AC- och DC -ström in i chipets strömstift

L -motståndet minskar i den aktuella vägen

L På grund av låg induktans kan rätt omkopplingsström avläsa strömstiftet.

En annan viktig diskussionspunkt är att upprätthålla minsta linjebredd, säkert avstånd och spårenhet. I den senare frågan, börja uppnå enhetlig koppartjocklek och kabeldragning under konstruktionsprocessen och fortsätt med tillverknings- och tillverkningsprocessen.

Brist på säkert avstånd kan leda till överdrivna filmrester under den interna torrfilmprocessen, vilket kan leda till kortslutning. Under den minsta linjebredden kan också orsaka problem under beläggningsprocessen på grund av svag absorption och öppen krets. Designteam och tillverkare måste också överväga att upprätthålla spårens enhetlighet som ett sätt att kontrollera signalledningens impedans.

Upprätta och tillämpa specifika designregler

Layouter med hög densitet kräver mindre yttre dimensioner, finare ledningar och tätare komponentavstånd och kräver därför en annan designprocess. Tillverkningsprocessen för HDI -kretskort är beroende av laserborrning, CAD- och CAM -programvara, laser -direktavbildningsprocesser, specialiserad tillverkningsutrustning och operatörsexpertis. Hela processens framgång beror delvis på konstruktionsregler som identifierar impedanskrav, ledarbredd, hålstorlek och andra faktorer som påverkar layouten. Developing detailed design rules helps select the right manufacturer or manufacturer for your board and lays the foundation for communication between teams.