HDI PCB-Jeśli zdecydowałeś się na użycie płytki drukowanej o dużej gęstości, nadszedł czas, aby porozmawiać o specyfice projektowania stosu warstw.
W tym artykule skoncentrujemy się na układaniu warstw dla płytek drukowanych HDI. Przeczytasz wszystko, co powinieneś wiedzieć o różnych standardach i preferencjach projektowych. To zapewni bezbłędny projekt PCB, który będzie idealnie pasował do preferowanej aplikacji.
Więc nie trać czasu i zacznij czytać, aby dowiedzieć się więcej na ten temat!
1、HDI PCB--Co to jest Large Dense PCB?
Technologia każdego dnia czyni ogromne postępy, a branża obwodów drukowanych nie jest wyjątkiem. Jeden z największych skoków nastąpił około dwie dekady temu, gdy wdrożono technologię High-Density Interconnection (HDI).
To właśnie ta technologia umożliwiła tworzenie płytek PCB o dużej gęstości. W przeciwieństwie do tradycyjnych płyt, które wykorzystują wiercenie mechaniczne, płyty HDI korzystają z technologii wiercenia laserowego. Były one oczywistym kolejnym krokiem dla przemysłu, a ich popularność rośnie nawet dzisiaj.
Płyty PCB o dużej gęstości można znaleźć w wielu branżach, w tym, ale nie tylko, w elektronice użytkowej i produktach podręcznych.
Obraz 1: Produkcja obwodów drukowanych - linia SMT
2、HDI PCB--Wady korzystania z dużej gęstej PCB
Po pierwsze, zróbmy przegląd niektórych korzyści płynących z zastosowania dużej gęstej płytki drukowanej:
- Możesz zaludnić płytkę z obu stron, co pozwala zmieścić więcej komponentów przy zachowaniu małych rozmiarów płytki.
- Płyta będzie prawdopodobnie znacznie lżejsza niż tradycyjna płyta PCB, chociaż zależy to od projektu i produkcji.
- Płyty HDI są w stanie zapewnić lepszą jakość sygnału i szybką transmisję.
- Długotrwałe i niezawodne płyty, które zużywają umiarkowaną ilość energii.
Ta specyfika sprawia, że płytki o dużej gęstości są niezwykle uniwersalne. Nie dziwi więc, że użytkownicy w różnych branżach wybierają je zamiast tradycyjnych płytek. Wielu użytkowników podkreśla, że niezawodność w nawet najbardziej wymagających ustawieniach jest powodem, dla którego trzymają się korzystania z HDI PCB.
Obraz 2: Ilustracja 3D elektronicznej płytki drukowanej
3、Dlaczego projektowanie układu warstw dla płytek PCB HDI jest ważne?
Image 3: Koncepcja projektu płytki PCB.
Jeśli masz jakiekolwiek doświadczenie z zamawianiem obwodów drukowanych, wiesz, że proces projektowania jest równie ważny jak sama produkcja. Obie metody muszą uwzględniać ostateczne zastosowanie, użyteczność i niezawodność płytki.
Należy jednak pamiętać, że projektant powinien również zwrócić uwagę na możliwości produkcyjne. Innymi słowy, projekt powinien być nie tylko idealny dla danej aplikacji, ale również możliwy do wykonania.
Jeśli pamiętać o standardach ustalonych w branży, większość płyt PCB HDI wykorzystuje konstrukcję typu III stackup. Takie podejście pozwala na wykorzystanie wielu warstw micro-via na bokach płytki. Nie trzeba umieszczać ich po obu stronach płytki, ale jest to opcja, która doskonale nadaje się do gęstych płytek.
3.1. Wskazówki dla projektantów płytek drukowanych HDI
Oto kilka wskazówek, które można wykorzystać podczas projektowania dużej, gęstej płytki PCB:
- Wielu projektantów decyduje się na układanie mikropionów w stosy lub układanie ich w stosy, pozycjonując je optymalnie względem siebie, ale także względem innych pionów w płytce.
- Warstwy na zewnątrz mogą służyć jako płaszczyzny GND, co może zwiększyć wymagania związane z EMC/EMI. Warstwy wewnętrzne mogą służyć jako mikroprzełączniki i płaszczyzny zasilania, które będą wykorzystywane do routingu sygnałów. Jest to podejście, które sprawdza się szczególnie dobrze, jeśli płytka ma osiem lub więcej warstw.
- Jeśli chodzi o trasowanie płyty, która ma wiele warstw, układanie przelotek może być bardziej kosztowne, ale zapewni lepszą wydajność i elastyczność trasowania PCB.
OurPCB jest firmą z ponad dziesięcioletnim doświadczeniem w produkcji różnych typów płytek drukowanych. Ich wyjątkowe możliwości produkcyjne są powodem, dla którego stale przekraczają oczekiwania klientów na całym świecie. Jeśli masz jakiekolwiek pytanie lub potrzebujesz szybko zmontować PCB, nie wahaj się skontaktować z tą firmą.
4、HDI PCB--Jak Stackup Design może wpłynąć na integralność sygnału?
Zdjęcie 4: Kobieta trzymająca płytkę drukowaną
Nie trzeba być ekspertem, aby zrozumieć, że stos warstw dla HDI PCB może wpływać na integralność sygnału na płycie. Jest to powód, dla którego projektowanie stosów musi być głównym przedmiotem rozważań podczas całego procesu projektowania. To jest coś, co projektanci rozumieją i są gotowi pomóc klientom znaleźć optymalne rozwiązanie dla ich pożądanej aplikacji.
Najważniejszą rzeczą, o której należy pamiętać, jest to, że proces projektowania musi odpowiadać możliwościom produkcyjnym. W niektórych przypadkach, opcje wytwarzania mogą nie odpowiadać żądaniom projektowym w zakresie wybranego materiału, grubości miedzi lub szerokości śladu. Możliwości produkcyjne producenta mogą nie być w stanie odpowiedzieć na wszystkie te żądania. Dlatego trzeba dokonać pewnych zmian.
W takich sytuacjach niezawodna firma zrobi wszystko, aby zapewnić optymalny zamiennik dla Twojej płytki. Oznacza to na przykład znalezienie odpowiedniego materiału, który będzie miał takie same właściwości jak ten początkowo wybrany.
Podczas całego procesu produkcji, producent może potrzebować również innych poprawek. Dlatego tak ważne jest, aby wybrać rzetelną firmę z wykwalifikowanym zespołem ekspertów. Będą oni w stanie obliczyć wszystkie tolerancje, tak aby korekty nie wpłynęły na przydatność płyty do danej aplikacji.
5、HDI PCB--Standard projektowy
Jeśli mówimy o standardach projektowania, powinniśmy wspomnieć, że istnieją trzy podejścia, które producenci powszechnie stosują. Pierwsze z nich polega na wykorzystaniu przelotek do standardowej laminacji. Jest to rozwiązanie, które kiedyś było popularne ze względu na obniżony koszt i zwiększoną niezawodność.
Mimo że większość producentów zna ten proces, obecnie nie stosuje go zbyt często. Dzieje się tak dlatego, że ma ograniczoną liczbę warstw, a wielu klientów wymaga większej liczby warstw niż można dodać przy tym podejściu.
Jedną z alternatyw w projektowaniu stosów jest wykorzystanie zakopanych i ślepych przelotek oraz laminacji sekwencyjnej. Takie podejście pozwala na zmniejszenie rozmiarów otworów i dobrze sprawdza się w przypadku możliwości routingu płytki. Problemem pozostają jednak szerokości śladów, dlatego też projekt ten nigdy nie stał się sławny.
5.1. Projektowanie układów PCB HDI
Technologia HDI PCB wykorzystuje mikro otwory. W tym podejściu producenci wykorzystują wiązki laserowe, które powodują powstawanie przelotek o niewielkiej średnicy. Jest to rewolucyjna technika, która gwarantuje niezwykle kompaktowe rozmiary zarówno ścieżek jak i przelotek. Dzięki temu można zmniejszyć liczbę warstw w płytce, zapewniając jednocześnie imponującą gęstość tras.
Producenci decydują się na układanie tych maleńkich przelotek w stosy. Dzięki tej metodzie można zaprojektować kilka dużych szyków krat (BGA) z odstępami nie większymi niż 0,8 mm
Nie musisz się martwić o koszty metody HDI PCB, ponieważ specjaliści od branży dołożyli wszelkich starań, aby ją zoptymalizować Poza wartością można korzystać z korzyści zwiększonej mocy i integralności sygnałów
Rysunek 5 Projektowanie płytek drukowanych
6, W jaki sposób ulepszyć linię kaskadową HDI PCB
Rysunek 6 części drukowanej płyty drukowanej
Dla projektantów najważniejszym czynnikiem przy optymalizacji możliwości trasowania powinno być położenie przelotu względem płyty lutowanej BGA Ponieważ HDI PCB wykorzystuje cienkie odstępy BGA, inteligentny układ jest ważny dla ulepszenia trasy
Niektórzy projektanci postanowili użyć trybu kości psa, aby umieścić otwór w pobliżu płyty spawanej Jeśli projektanci chcą osiągnąć jak największą gęstość, dobrym rozwiązaniem jest użycie metody przebijania płyty spawanej Projekt ten może być częściowy i odsunięty, ale ten drugi gwarantuje poprawę gęstości przewodów
Jest to ważne, ponieważ pomaga to zmniejszyć całkowitą liczbę poziomów, a tym samym obniżyć całkowitą cenę produkcji
Ponadto położenie warstwy uziemienia i warstwy zasilania określa integralność sygnału i zasilania Zwykle należy umieścić GND na zewnątrz, ponieważ optymalizuje blokowanie EMI W zależności od potrzeb projektant może również określić warstwy przylegające do tej warstwy i dodać do niej niektóre wirniki VCC
Ta końcówka może również zwiększyć sprzężenie pojemnościowe zasilania i warstwy GND do następnego poziomu, minimalizując kondensatory obejściowe wymagane przez BGA W takim przypadku można również użyć pojemności obejściowej i wbudowanej oporności wyciągnięcia, aby otworzyć dodatkową przestrzeń okablowania na warstwie używanej do celów sygnałowych Są to tylko techniki optymalizujące ścieżkę powrotną i minimalizujące przesłuchania
Jeśli konieczne jest przypisanie zasilania do dużej sieci BGA, konieczne może być więcej niż jedno źródło napięcia W tym przypadku należy rozważyć zastosowanie warstwy specjalnej napięcia lub warstwy rozdzielającej
7, Dyskusja
Ten artykuł potwierdza tylko to, co już wiemy Projektanci powinni pamiętać o różnych czynnikach, ale jeśli wszystko będzie dobrze, otrzymasz niezawodną, wydajną, kompaktową płytę drukowaną Oprócz projektowania kluczowe jest również znalezienie odpowiedniego producenta, który sprawi, że projekt stanie się rzeczywisty, zachowując niezawodność PCB Jedyne co musisz zrobić to zarejestrować się na naszej stronie internetowej PCB i złożyć zamówienie Tablica, którą chcecie, dotrze do waszych drzwi w najkrótszym czasie