如何設置 HDI PCB 佈局

HDI PCB 佈局可能非常局促,但正確的設計規則集將幫助您成功設計。

更先進的 PCBS 將更多功能打包到更小的空間中,通常使用定制的 ics/SoC、更高的層和更小的走線。 正確設置這些設計的佈局需要一組強大的規則驅動設計工具,這些工具可以在創建 PCB 時根據設計規則檢查佈線和佈局。 如果您使用的是第一個 HDI 佈局,則在開始 PCB 佈局時可能很難看出需要設置哪些設計規則。

印刷電路板

設置 HDI PCB 佈局

使用 HDI PCBS,除了元件和佈線密度之外,這些產品與標準 PCBS 幾乎沒有區別。 我曾看到設計人員指出 HDI 板是具有 10 萬或更少孔、6 萬或更少佈線或 0.5 毫米或更少引腳間距的任何東西。 您的製造商會告訴您,HDI PCBS 使用大約 8 mil 或更小的盲孔,而較小的盲孔則是用激光鑽出的。

在某些方面,它們都是正確的,因為對於 HDI PCB 佈局的組成沒有特定的閾值。 每個人都可以同意,一旦設計包含微孔,它就是 HDI 板。 在設計方面,你需要設置一些設計規則,然後才能觸摸佈局。 在建立設計規則之前,您應該收集製造商的能力。 完成此操作後,您需要設置設計規則和一些佈局功能

電纜寬度和通孔尺寸。 走線的寬度及其阻抗和線寬將決定您何時進入 HDI 系統。 一旦佈線寬度變得足夠小,通孔就會變得如此之小,以至於必須將它們製造為微孔。

層過渡。 通孔需要根據縱橫比精心設計,這也取決於所需的層厚。 應儘早定義層轉換,以便在佈線期間快速放置它們。

清除。 軌跡必須彼此分開,並與不屬於網絡的其他對象(焊盤、組件、平面等)分開。 此處的目標是確保符合 HDI DFM 規則並防止過度串擾。

其他佈線限制,例如電纜長度調整、最大電纜長度和佈線過程中允許的阻抗偏差也很重要,但它們將適用於 HDI 板之外。 這裡最重要的兩點是通孔尺寸和線寬。 間隙可以通過多種方式(例如,模擬)或通過遵循標準經驗法則來確定。 小心後者,因為這可能導致內部串擾過多或佈線密度不足的情況。

層壓和穿孔

HDI 堆棧的範圍可以從幾層到幾十層不等,以適應所需的佈線密度。 具有高引腳數細間距 BGA 的電路板每象限可能有數百個連接,因此在為 HDI PCB 佈局創建層堆棧時需要設置穿孔。

如果您查看 PCB 設計軟件中的層堆棧管理器,您可能無法將特定層轉換明確定義為微孔。 沒關係 您仍然可以設置層過渡,然後在設計規則中設置通孔尺寸限制。

一旦您設置了設置規則並創建了模板,這種將微通道稱為微孔的能力就非常有用。 要為通孔佈線設置設計規則,您可以定義僅適用於微孔的設計規則。 這允許您通過焊盤尺寸和孔直徑設置特定的間隙限制。

在開始設置設計規則之前,您應該就其功能諮詢製造商。 然後您需要在設計規則中設置佈線寬度,以確保將佈線阻抗控制在所需值。 在其他情況下,不需要阻抗控制,您可能仍然希望限制 HDI 板上的佈線寬度以保持更高的佈線密度。

走線寬度

您可以通過多種方式確定所需的佈線寬度。 首先,對於阻抗控制路由,您需要以下工具之一:

用筆和紙計算所需的跡線大小(困難的方法)

在線計算器(快捷方式)

集成到您的設計和佈局工具中的場解算器(最準確的方法)

用於佈線阻抗計算的線路計算器的缺點,在調整 HDI PCB 佈局的佈線尺寸時,同樣的想法也適用。

要設置線寬,您可以在設計規則編輯器中將其定義為約束,就像您對通孔尺寸所做的一樣。 如果你不擔心阻抗控制,你可以設置任何寬度。 否則,您需要確定 PCB 層壓的阻抗曲線,並輸入此特定寬度作為設計規則。

需要仔細平衡,因為線寬對於焊盤的尺寸不應太大。 如果阻抗控制線寬過大,則應減小層壓板厚度,因為這會迫使線寬減小,或者可以增加焊盤尺寸。 只要平台的大小超過IPC標準中列出的值,從可靠性的角度來看是可以的。

淨空

完成上面顯示的兩個關鍵任務後,您需要確定適當的跟踪間隙。 不幸的是,跡線之間的間距不應默認為 3W 或 3H 經驗法則,因為這些規則錯誤地應用於具有高速信號的高級電路板。 相反,最好在建議的線寬下模擬串擾並檢查是否產生了過多的串擾。