HDI PCB的可制造性:PCB材料和规格

的优点 HDI PCB

让我们仔细看看影响。 增加封装密度使我们能够缩短组件之间的电气路径。 通过 HDI,我们增加了 PCB 内层的布线通道数量,从而减少了设计所需的总层数。 减少层数可以在同一块板上放置更多的连接,并改进组件放置、布线和连接。 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.

印刷电路板

HDI PCB rely on lasers rather than mechanical drilling. In turn, the HDI PCB design results in a smaller aperture and smaller pad size. 减小孔径使设计团队能够增加电路板面积的布局。 缩短电气路径并启用更密集的布线可提高设计的信号完整性并加快信号处理速度。 我们在密度方面获得了额外的好处,因为我们减少了电感和电容问题的机会。

HDI PCB 设计不使用通孔,而是使用盲孔和埋孔。 埋孔和盲孔的交错和准确放置可减少板的机械压力并防止任何翘曲的机会。 此外,您可以使用堆叠通孔来增强互连点并提高可靠性。 您在焊盘上的使用还可以通过减少交叉延迟和寄生效应来减少信号损失。

HDI 可制造性需要团队合作

可制造性设计 (DFM) 需要周到、精确的 PCB 设计方法以及与制造商和制造商的一致沟通。 随着我们将 HDI 添加到 DFM 产品组合中,对设计、制造和制造级别的细节的关注变得更加重要,并且必须解决组装和测试问题。 简而言之,HDI PCBS 的设计、原型制作和制造过程需要密切的团队合作并关注适用于项目的特定 DFM 规则。

HDI 设计(使用激光钻孔)的基本方面之一可能超出了制造商、组装商或制造商的能力,并且需要关于所需钻孔系统的精度和类型的定向通信。 由于HDI PCBS较低的开口率和较高的布局密度,设计团队必须确保制造商和制造商能够满足HDI设计的组装、返工和焊接要求。 因此,从事 HDI PCB 设计的设计团队必须精通用于生产电路板的复杂技术。

了解您的电路板材料和规格

由于 HDI 生产使用不同类型的激光钻孔工艺,设计团队、制造商和制造商之间的对话在讨论钻孔工艺时必须关注板的材料类型。 提示设计过程的产品应用程序可能具有尺寸和重量要求,从而使对话朝着一个方向或另一个方向发展。 高频应用可能需要标准 FR4 以外的材料。 此外,有关 FR4 材料类型的决定会影响有关钻井系统或其他制造资源选择的决定。 虽然有些系统很容易钻穿铜,但其他系统不能始终如一地穿透玻璃纤维。

除了选择正确的材料类型外,设计团队还必须确保制造商和制造商可以使用正确的板厚和电镀技术。 随着激光钻孔的使用,孔径比降低,用于电镀填充物的孔的深度比降低。 尽管较厚的板允许较小的孔径,但项目的机械要求可能指定较薄的板,这些板在某些环境条件下容易发生故障。 设计团队必须检查制造商是否有能力使用“互连层”技术并在正确的深度钻孔,并确保用于电镀的化学溶液会填充孔。

使用ELIC技术

围绕 ELIC 技术的 HDI PCBS 设计使设计团队能够开发更先进的 PCBS,其中包括焊盘中的多层堆叠铜填充微孔。 由于 ELIC,PCB 设计可以利用高速电路所需的密集、复杂的互连。 由于ELIC使用堆叠的填铜微孔进行互连,因此可以在任何两层之间进行连接,而不会削弱电路板。

元件选择影响布局

与制造商和制造商就 HDI 设计进行的任何讨论还应侧重于高密度组件的精确布局。 元件的选择会影响布线宽度、位置、堆叠和孔尺寸。 例如,HDI PCB 设计通常包括密集球栅阵列 (BGA) 和需要引脚逃逸的精细间距 BGA。 在使用这些设备时,必须认识到损害电源和信号完整性以及电路板物理完整性的因素。 这些因素包括在顶层和底层之间实现适当的隔离,以减少相互串扰和控制内部信号层之间的 EMI。对称间隔的组件将有助于防止 PCB 上的不均匀应力。

注意信号、电源和物理完整性

除了提高信号完整性之外,您还可以增强电源完整性。 由于 HDI PCB 使接地层更靠近表面,因此提高了电源完整性。 板的顶层有接地层和电源层,可以通过盲孔或微孔与接地层相连,减少平面孔的数量。

HDI PCB 减少了穿过板内层的通孔数量。 反过来,减少电源平面中的穿孔数量可提供三大优势:

较大的覆铜面积将交流和直流电流馈入芯片电源引脚

L 电阻在电流路径中减小

L 由于低电感,正确的开关电流可以读取电源引脚。

讨论的另一个关键点是保持最小线宽、安全间距和轨道均匀性。 在后一个问题上,在设计过程中开始实现均匀的铜厚和布线均匀性,并进行制造和制造过程。

缺乏安全间距会导致内部干膜过程中残留过多的膜,从而导致短路。 由于弱吸收和开路,低于最小线宽也会在涂层过程中引起问题。 设计团队和制造商还必须考虑将保持轨道均匀性作为控制信号线阻抗的一种手段。

建立并应用特定的设计规则

高密度布局需要更小的外部尺寸、更精细的布线和更紧密的组件间距,因此需要不同的设计过程。 HDI PCB 制造过程依赖于激光钻孔、CAD 和 CAM 软件、激光直接成像过程、专业制造设备和操作员的专业知识。 整个过程的成功部分取决于确定阻抗要求、导体宽度、孔尺寸和其他影响布局的因素的设计规则。 Developing detailed design rules helps select the right manufacturer or manufacturer for your board and lays the foundation for communication between teams.