Poiché i dispositivi elettronici continuano a ridursi mentre diventano sempre più potenti, la tecnologia HDI (High-Density Interconnect) PCB è diventata uno strumento essenziale per gli ingegneri hardware.Che stiate progettando dispositivi indossabiliIn questo contesto, è importante sottolineare che la comprensione delle regole di progettazione dell'HDI può significare la differenza tra un primo spin di successo e un costoso respin.

Questa guida vi guida attraverso i principi fondamentali, le regole di progettazione,E come assicurarsi che il produttore possa effettivamente costruire ciò che hai progettato.

Che cos'è la tecnologia HDI PCB?

I PCB HDI sono caratterizzati da una maggiore densità di cablaggio per unità di superficie rispetto ai PCB convenzionali.con più strati di laminazione sequenzialeA differenza dei PCB standard che usano via perforate che coprono l'intera scheda,Le schede HDI utilizzano strutture di microvia che consentono connessioni tra strati specifici senza sprecare spazio di routing su tutto lo stackup.

I tre tipi di vias nella progettazione HDI

La comprensione dei tipi è fondamentale prima di aprire lo strumento EDA:

Via cieca

I vias ciechi collegano uno strato esterno a uno o più strati interni, ma non attraversano completamente la scheda.Vias ciechi sono ideali per BGA breakout dove è necessario sfuggire densa pin arrays sul livello di superficie senza consumare attraverso-buco immobili.

Vias sepolti

I vias sepolti collegano gli strati interni, invisibili da entrambe le superfici, che vengono creati prima che gli strati esterni vengano stratificati.Sono più preziosi in progetti ultra-densi dove il routing dello strato interno sarebbe altrimenti bloccato.

Microvias (perforazioni a laser)

I microvias sono fori forati con laser di diametro tipicamente ≤ 0,15 mm. Possono essere impilati (direttamente uno sopra l'altro attraverso più strati) o scaglionati (spostati orizzontalmente).Le microvie impilate risparmiano spazio ma richiedono un riempimento e una planarizzazione precisi. Verifica sempre che il tuo fabbricante supporti le microvie impilate con riempimento di rame prima di impegnarti in quell'architettura..

Principali regole di progettazione per i PCB HDI

Considerazioni relative all'integrità del segnale

Il routing più denso dell'HDI introduce sfide uniche di integrità del segnale (SI) spesso sottovalutate:

• Via stubs:In progetti ad alta frequenza (> 5 GHz), i stub creano effetti capacitivi risonanti.
• Continuità di impedenza:Modella ogni transizione nel tuo strumento di simulazione EM 3D, soprattutto per le coppie differenziali.
• Intercettazione:Un percorso a passo sottile significa un accoppiamento più stretto.
• Gestione del percorso di ritorno:Non indirizzare mai segnali ad alta velocità attraverso piani divisi.Ogni transizione dello strato HDI dovrebbe avere un percorso di ritorno vicino tramite questo è più critico in HDI rispetto ai progetti standard perché le transizioni dello strato sono più frequenti.

Gestione termica in stack HDI

La miniaturizzazione concentra il calore. Nei progetti HDI, vengono utilizzati viai termici (riempiti di epossidica conduttiva o rame placcato) sotto le compresse termiche dei componenti di alimentazione.Quando si specificano le vie termiche nelle note fab, essere espliciti: indicare il materiale di riempimento della via, il requisito di rivestimento del tappo e se la via deve essere tenda o esposta sul lato superiore/inferiore.

Come lavorare efficacemente con il fabbricante dell'IDH

La ragione più comune per cui i primi articoli HDI falliscono è una discrepanza tra i presupposti del progettista e le capacità di processo del fabbricante.

• Richiedere il file di controllo delle regole di progettazione (DRC) del fabbricante prima di iniziare il layout.
• Condurre una revisione del Design for Manufacturability (DFM) prima di finalizzare Gerbers.
• Specifica la tua stackup in collaborazione con il produttore. obiettivi di impedenza, selezione del materiale (ad esempio, dielettrici a bassa perdita come Megtron 6 per i progetti RF),e spessori del nucleo/prepreg influenzano tutti il rendimento e il costo.
• Fornire l'uscita IPC-2581 o ODB++ oltre a Gerbers portano dati di intenti di strato più ricchi che riducono gli errori di interpretazione.

Quando scegliere HDI contro PCB standard

L'HDI non è sempre la risposta giusta. Aggiunge costi (la laminazione sequenziale è più costosa rispetto alla multilivello standard), tempi di consegna più lunghi e vincoli DFM più stretti.il tuo passo BGA è ≤0.8 mm e non è possibile indirizzare le vie di fuga con la tecnologia standard; il budget per la superficie della scheda è fisso e la densità dei componenti lo richiede;o il vostro progetto funziona a frequenze in cui tramite stubs nella tecnologia attraverso il buco degraderebbe prestazioni inaccettabilmente.

Se il tuo progetto ha per lo più passivi da 0402 o più grandi, BGA di passo >0,8 mm e nessun limite di dimensioni, il PCB multilivello standard è in genere più veloce, più economico e a minor rischio.

Conclusioni

La progettazione di PCB HDI premia gli ingegneri che comprendono non solo i requisiti elettrici, ma i vincoli di produzione dietro ogni regola di progettazione.Collabora con il tuo fabbricante prestoGli ingegneri che lo fanno consegnano costantemente prodotti che funzionano nella prima costruzione.

In DUXPCB, siamo specializzati in servizi di PCB e PCBA per team di hardware che hanno bisogno di capacità HDI senza attrito.Supportiamo il vostro progetto dallo stackup all'assemblaggio finale..