ไร้ความทันสมัย PCB design, high density interconnect (HDI) technology, and of course high-speed components, none of these would be usable. เทคโนโลยี HDI ช่วยให้นักออกแบบวางส่วนประกอบขนาดเล็กไว้ใกล้กัน ความหนาแน่นของแพ็คเกจที่สูงขึ้น ขนาดบอร์ดที่เล็กกว่า และเลเยอร์ที่น้อยลงทำให้เกิดเอฟเฟกต์แบบเรียงซ้อนกับการออกแบบ PCB

ข้อดีของ HDI

Let’s take a closer look at the impact. การเพิ่มความหนาแน่นของบรรจุภัณฑ์ช่วยให้เราย่อเส้นทางไฟฟ้าระหว่างส่วนประกอบต่างๆ ได้ 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. การลดจำนวนชั้นสามารถวางการเชื่อมต่อบนบอร์ดเดียวกันได้มากขึ้น และปรับปรุงการจัดวางส่วนประกอบ การเดินสาย และการเชื่อมต่อ จากจุดนั้น เราสามารถมุ่งเน้นไปที่เทคนิคที่เรียกว่า interconnect per Layer (ELIC) ซึ่งช่วยให้ทีมออกแบบเปลี่ยนจากบอร์ดที่หนาขึ้นเป็นบอร์ดที่บางและยืดหยุ่นได้ เพื่อรักษาความแข็งแกร่งในขณะที่ให้ THE HDI มองเห็นความหนาแน่นของการใช้งาน

HDI PCBS rely on lasers rather than mechanical drilling. ในทางกลับกัน การออกแบบ THE HDI PCB ส่งผลให้รูรับแสงเล็กลงและขนาดแผ่นเล็กลง การลดรูรับแสงทำให้ทีมออกแบบเพิ่มเลย์เอาต์ของพื้นที่กระดานได้ การตัดเส้นทางไฟฟ้าให้สั้นลงและช่วยให้เดินสายได้เข้มข้นยิ่งขึ้น ช่วยเพิ่มความสมบูรณ์ของสัญญาณในการออกแบบและเร่งการประมวลผลสัญญาณ We get an added benefit in density because we reduce the chance of inductance and capacitance problems.

การออกแบบ HDI PCB ไม่ได้ใช้ผ่านรู แต่เป็นรูที่ตาบอดและฝังไว้ การวางตำแหน่งหลุมฝังศพและหลุมบอดที่เซและแม่นยำช่วยลดแรงกดบนแผ่นเพลทและป้องกันโอกาสที่จะเกิดการโก่งตัว นอกจากนี้ คุณสามารถใช้รูทะลุแบบซ้อนเพื่อเพิ่มจุดเชื่อมต่อและปรับปรุงความน่าเชื่อถือ การใช้แผ่นอิเล็กโทรดของคุณยังช่วยลดการสูญเสียสัญญาณโดยลดการหน่วงเวลาข้ามและลดผลกระทบของปรสิต

การผลิต HDI ต้องอาศัยการทำงานเป็นทีม

การออกแบบความสามารถในการผลิต (DFM) ต้องใช้แนวทางการออกแบบ PCB ที่รอบคอบและแม่นยำ และการสื่อสารที่สม่ำเสมอกับผู้ผลิตและผู้ผลิต 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. กล่าวโดยสรุป การออกแบบ การสร้างต้นแบบ และกระบวนการผลิตของ HDI PCBS นั้นต้องการการทำงานเป็นทีมอย่างใกล้ชิดและให้ความสนใจกับกฎ DFM เฉพาะที่บังคับใช้กับโครงการ

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.

รู้จักวัสดุและข้อมูลจำเพาะของแผงวงจรของคุณ

เนื่องจากการผลิต HDI ใช้กระบวนการเจาะด้วยเลเซอร์ประเภทต่างๆ การสนทนาระหว่างทีมออกแบบ ผู้ผลิต และผู้ผลิตจึงต้องเน้นที่ประเภทวัสดุของแผ่นกระดานเมื่อพูดถึงกระบวนการเจาะ แอปพลิเคชันผลิตภัณฑ์ที่แจ้งขั้นตอนการออกแบบอาจมีข้อกำหนดด้านขนาดและน้ำหนักที่ย้ายการสนทนาไปในทิศทางเดียวหรืออีกทางหนึ่ง High frequency applications may require materials other than standard FR4. นอกจากนี้ การตัดสินใจเกี่ยวกับประเภทของวัสดุ FR4 จะส่งผลต่อการตัดสินใจเกี่ยวกับการเลือกระบบการเจาะหรือทรัพยากรการผลิตอื่นๆ ในขณะที่บางระบบเจาะผ่านทองแดงได้ง่าย แต่บางระบบไม่เจาะเส้นใยแก้วอย่างสม่ำเสมอ

นอกจากการเลือกประเภทวัสดุที่เหมาะสมแล้ว ทีมออกแบบยังต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าผู้ผลิตและผู้ผลิตสามารถใช้ความหนาของแผ่นและเทคนิคการชุบที่ถูกต้องได้ With the use of laser drilling, the aperture ratio decreases and the depth ratio of the holes used for plating fillings decreases. แม้ว่าเพลตที่หนากว่าจะทำให้รูรับแสงมีขนาดเล็กลง แต่ข้อกำหนดทางกลของโปรเจ็กต์อาจระบุเพลตที่บางกว่าซึ่งมีแนวโน้มที่จะเกิดความล้มเหลวภายใต้สภาวะแวดล้อมบางประการ ทีมออกแบบต้องตรวจสอบว่าผู้ผลิตมีความสามารถในการใช้เทคนิค “ชั้นเชื่อมต่อระหว่างกัน” และเจาะรูที่ความลึกที่ถูกต้อง และตรวจสอบให้แน่ใจว่าสารละลายเคมีที่ใช้สำหรับการชุบด้วยไฟฟ้าจะเติมรูให้เต็ม

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. จากผลของ ELIC การออกแบบ PCB สามารถใช้ประโยชน์จากการเชื่อมต่อที่หนาแน่นและซับซ้อนซึ่งจำเป็นสำหรับวงจรความเร็วสูง เนื่องจาก ELIC ใช้ไมโครรูที่หุ้มด้วยทองแดงแบบเรียงซ้อนสำหรับการเชื่อมต่อระหว่างกัน จึงสามารถเชื่อมต่อระหว่างสองชั้นใดๆ ก็ได้โดยไม่ทำให้แผงวงจรอ่อนตัวลง

การเลือกส่วนประกอบมีผลต่อการจัดวาง

การหารือกับผู้ผลิตและผู้ผลิตเกี่ยวกับการออกแบบ HDI ควรเน้นที่เลย์เอาต์ที่แม่นยำของส่วนประกอบที่มีความหนาแน่นสูง The selection of components affects wiring width, position, stack and hole size. ตัวอย่างเช่น การออกแบบ HDI PCB มักประกอบด้วยอาร์เรย์กริดบอลหนาแน่น (BGA) และ BGA ที่มีระยะห่างอย่างประณีตซึ่งต้องใช้พินหลบหนี ปัจจัยที่บั่นทอนแหล่งจ่ายไฟและความสมบูรณ์ของสัญญาณ ตลอดจนความสมบูรณ์ทางกายภาพของบอร์ดต้องรับรู้เมื่อใช้อุปกรณ์เหล่านี้ ปัจจัยเหล่านี้รวมถึงการบรรลุการแยกที่เหมาะสมระหว่างชั้นบนและล่างเพื่อลด crosstalk ร่วมกันและเพื่อควบคุม EMI ระหว่างชั้นสัญญาณภายในSymmetrically spaced components will help prevent uneven stress on the PCB.

ให้ความสนใจกับสัญญาณ กำลัง และความสมบูรณ์ของร่างกาย

นอกจากการปรับปรุงความสมบูรณ์ของสัญญาณแล้ว คุณยังสามารถปรับปรุงความสมบูรณ์ของพลังงานได้อีกด้วย เนื่องจาก HDI PCB ย้ายชั้นกราวด์ใกล้กับพื้นผิวมากขึ้น ความสมบูรณ์ของพลังงานจึงดีขึ้น ชั้นบนสุดของบอร์ดมีชั้นกราวด์และชั้นจ่ายไฟ ซึ่งสามารถเชื่อมต่อกับชั้นกราวด์ผ่านรูตาบอดหรือไมโครรู และลดจำนวนรูระนาบ

HDI PCB ลดจำนวนรูทะลุผ่านชั้นในของบอร์ด In turn, reducing the number of perforations in the power plane provides three major advantages:

พื้นที่ทองแดงที่ใหญ่ขึ้นจะดึงกระแสไฟ AC และ DC เข้าสู่พินเพาเวอร์ของชิป

L resistance decreases in the current path

L เนื่องจากการเหนี่ยวนำต่ำ กระแสสลับที่ถูกต้องสามารถอ่านพินเพาเวอร์ได้

ประเด็นสำคัญอีกประการหนึ่งของการอภิปรายคือการรักษาความกว้างของเส้นขั้นต่ำ ระยะห่างที่ปลอดภัย และติดตามความสม่ำเสมอ ในประเด็นหลังนี้ ให้เริ่มต้นเพื่อให้ได้ความหนาของทองแดงที่สม่ำเสมอและความสม่ำเสมอของสายไฟในระหว่างขั้นตอนการออกแบบและดำเนินการกับกระบวนการผลิตและกระบวนการผลิต

การขาดระยะห่างที่ปลอดภัยอาจทำให้ฟิล์มตกค้างมากเกินไปในระหว่างกระบวนการฟิล์มแห้งภายใน ซึ่งอาจทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจรได้ Below the minimum line width can also cause problems during the coating process because of weak absorption and open circuit. ทีมออกแบบและผู้ผลิตยังต้องพิจารณาการรักษาความสม่ำเสมอของแทร็กเพื่อควบคุมอิมพีแดนซ์ของสายสัญญาณ

กำหนดและใช้กฎการออกแบบเฉพาะ

เลย์เอาต์ที่มีความหนาแน่นสูงต้องการขนาดภายนอกที่เล็กกว่า การเดินสายที่ละเอียดกว่า และระยะห่างของส่วนประกอบที่แคบกว่า ดังนั้นจึงต้องใช้กระบวนการออกแบบที่แตกต่างออกไป กระบวนการผลิต HDI PCB อาศัยการเจาะด้วยเลเซอร์ ซอฟต์แวร์ CAD และ CAM กระบวนการสร้างภาพโดยตรงด้วยเลเซอร์ อุปกรณ์การผลิตเฉพาะทาง และความเชี่ยวชาญของผู้ปฏิบัติงาน ความสำเร็จของกระบวนการทั้งหมดนั้นส่วนหนึ่งขึ้นอยู่กับกฎการออกแบบที่ระบุความต้องการอิมพีแดนซ์ ความกว้างตัวนำ ขนาดรู และปัจจัยอื่นๆ ที่ส่งผลต่อเค้าโครง การพัฒนากฎการออกแบบโดยละเอียดจะช่วยเลือกผู้ผลิตหรือผู้ผลิตที่เหมาะสมสำหรับบอร์ดของคุณ และวางรากฐานสำหรับการสื่อสารระหว่างทีม