HDI PCB的可製造性:PCB材料和規格

的優點 HDI PCB

讓我們仔細看看影響。 增加封裝密度使我們能夠縮短組件之間的電氣路徑。 通過 HDI,我們增加了 PCB 內層的佈線通道數量,從而減少了設計所需的總層數。 減少層數可以在同一塊板上放置更多的連接,並改進組件放置、佈線和連接。 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.

印刷電路板

HDI PCB rely on lasers rather than mechanical drilling. In turn, the HDI PCB design results in a smaller aperture and smaller pad size. 減小孔徑使設計團隊能夠增加電路板面積的佈局。 縮短電氣路徑並啟用更密集的佈線可提高設計的信號完整性並加快信號處理速度。 我們在密度方面獲得了額外的好處,因為我們減少了電感和電容問題的機會。

HDI PCB 設計不使用通孔,而是使用盲孔和埋孔。 埋孔和盲孔的交錯和準確放置可減少板的機械壓力並防止任何翹曲的機會。 此外,您可以使用堆疊通孔來增強互連點並提高可靠性。 您在焊盤上的使用還可以通過減少交叉延遲和寄生效應來減少信號損失。

HDI 可製造性需要團隊合作

可製造性設計 (DFM) 需要周到、精確的 PCB 設計方法以及與製造商和製造商的一致溝通。 隨著我們將 HDI 添加到 DFM 產品組合中,對設計、製造和製造級別的細節的關注變得更加重要,並且必須解決組裝和測試問題。 簡而言之,HDI PCBS 的設計、原型製作和製造過程需要密切的團隊合作並關注適用於項目的特定 DFM 規則。

HDI 設計(使用激光鑽孔)的基本方面之一可能超出了製造商、組裝商或製造商的能力,並且需要關於所需鑽孔系統的精度和類型的定向通信。 由於HDI PCBS較低的開口率和較高的佈局密度,設計團隊必須確保製造商和製造商能夠滿足HDI設計的組裝、返工和焊接要求。 因此,從事 HDI PCB 設計的設計團隊必須精通用於生產電路板的複雜技術。

了解您的電路板材料和規格

由於 HDI 生產使用不同類型的激光鑽孔工藝,設計團隊、製造商和製造商之間的對話在討論鑽孔工藝時必須關注板的材料類型。 提示設計過程的產品應用程序可能具有尺寸和重量要求,從而使對話朝著一個方向或另一個方向發展。 高頻應用可能需要標準 FR4 以外的材料。 此外,有關 FR4 材料類型的決定會影響有關鑽井系統或其他製造資源選擇的決定。 雖然有些系統很容易鑽穿銅,但其他系統不能始終如一地穿透玻璃纖維。

除了選擇正確的材料類型外,設計團隊還必須確保製造商和製造商可以使用正確的板厚和電鍍技術。 隨著激光鑽孔的使用,孔徑比降低,用於電鍍填充物的孔的深度比降低。 儘管較厚的板允許較小的孔徑,但項目的機械要求可能會指定較薄的板,這些板在某些環境條件下容易發生故障。 設計團隊必須檢查製造商是否有能力使用“互連層”技術並在正確的深度鑽孔,並確保用於電鍍的化學溶液可以填充孔。

使用ELIC技術

圍繞 ELIC 技術的 HDI PCBS 設計使設計團隊能夠開發更先進的 PCBS,其中包括焊盤中的多層堆疊銅填充微孔。 由於 ELIC,PCB 設計可以利用高速電路所需的密集、複雜的互連。 由於ELIC使用堆疊的填銅微孔進行互連,因此可以在任何兩層之間進行連接,而不會削弱電路板。

元件選擇影響佈局

與製造商和製造商就 HDI 設計進行的任何討論還應側重於高密度組件的精確佈局。 元件的選擇會影響佈線寬度、位置、堆疊和孔尺寸。 例如,HDI PCB 設計通常包括密集球柵陣列 (BGA) 和需要引腳逃逸的精細間距 BGA。 在使用這些設備時,必須認識到損害電源和信號完整性以及電路板物理完整性的因素。 這些因素包括在頂層和底層之間實現適當的隔離,以減少相互串擾和控制內部信號層之間的 EMI。對稱間隔的組件將有助於防止 PCB 上的不均勻應力。

注意信號、電源和物理完整性

除了提高信號完整性之外,您還可以增強電源完整性。 由於 HDI PCB 使接地層更靠近表面,因此提高了電源完整性。 板的頂層有接地層和電源層,可以通過盲孔或微孔與接地層相連,減少平面孔的數量。

HDI PCB 減少了穿過板內層的通孔數量。 反過來,減少電源平面中的穿孔數量可提供三大優勢:

較大的覆銅面積將交流和直流電流饋入芯片電源引腳

L 電阻在電流路徑中減小

L 由於低電感,正確的開關電流可以讀取電源引腳。

討論的另一個關鍵點是保持最小線寬、安全間距和軌道均勻性。 在後一個問題上,在設計過程中開始實現均勻的銅厚和佈線均勻性,並進行製造和製造過程。

缺乏安全間距會導致內部乾膜過程中殘留過多的膜,從而導致短路。 由於弱吸收和開路,低於最小線寬也會在塗層過程中引起問題。 設計團隊和製造商還必須考慮將保持軌道均勻性作為控制信號線阻抗的一種手段。

建立並應用特定的設計規則

高密度佈局需要更小的外部尺寸、更精細的佈線和更緊密的組件間距,因此需要不同的設計過程。 HDI PCB 製造過程依賴於激光鑽孔、CAD 和 CAM 軟件、激光直接成像過程、專業製造設備和操作員的專業知識。 整個過程的成功部分取決於確定阻抗要求、導體寬度、孔尺寸和其他影響佈局的因素的設計規則。 Developing detailed design rules helps select the right manufacturer or manufacturer for your board and lays the foundation for communication between teams.