Essentiële Overwegingen voor HDI PCB-layout: Belangrijke Ontwerpaspecten Beheersen

HDI PCB-layout is niet makkelijk, rekening houdend met de vele factoren die erin spelen, gekoppeld aan de complexiteit van het ontwerpproces zelf. Deze moeilijkheidsgraad gaat een paar notches omhoog als u het aangepast wilt hebben aan uw specificaties. Uw beste zet is om de juiste fabrikant te vinden voor het produceren van een HDI PCB die perfect past bij uw zakelijke behoeften.

Dat gezegd hebbende, moet u ook de specifieke aspecten kennen die in het ontwerp zitten, zodat u de aanpassingsaspecten kunt zien, en op basis daarvan de juiste fabrikant kunt kiezen om dit aangepaste ontwerp voor u te maken.

Openingverhouding (Aperture Ratio)

Een van de eerste dingen om te overwegen in een gatenontwerp is de openingverhouding. Als u van plan bent de traditionele mechanische boorproces te gebruiken, mag uw gatenopening niet meer dan 0,15mm zijn, en de verhouding van borddikte tot opening moet 8:1 zijn. U kunt tot 12:1 gaan in bijzondere omstandigheden, maar het is het beste om het op de gebruikelijke 8:1 verhouding te houden.

Bij laserboren moet de opening van het boorgat 3 tot 6 millimeter zijn, hoewel vier het meest ideaal is. Ook moet de gatdiepte tot opening in de verhouding 1:1 staan.

Het is belangrijk om te noteren dat de openinggrootte kleiner wordt tijdens het plateringsproces wanneer de borddikte toeneemt, omdat het moeilijk is voor de chemische oplossing om door zeer dikke borden te penetreren. Ook, wanneer de spanning stijgt, worden de defecten zichtbaarder, wat resulteert in een complete falen van het bord.

Om deze problemen te vermijden, zorg ervoor dat het PCB-ontwerpbedrijf dat u kiest bekend is met deze verhoudingen en technieken. Anders zult u eindigen met een hoog afvalpercentage en mogelijk zelfs een mislukking in fabricage.

HDI PCB Stack-up Types

De classificatiebasis van HDI PCB Stack-up is de volgorde van lagen met blinde gaten. Laten we eens kijken naar enkele van de populaire categorieën.

2.1. 1-HDI

In deze categorie is de structuur van begraven en blinde gaten in deze volgorde.

• 1-2 is een blind gat

• 6-5 is een blind gat

• 2-5 is een begraven gat

2.2. Non-stacked 2-HDI

De structuur van een non-stacked 2-HDI is als volgt.

• 1-2 is een blind gat dat niet gestapeld is

• 2-3 is een non-gestapeld blind gat

• 8-7 is een non-gestapeld blind gat

• 7-6 is een non-gestapeld blind gat

• 3-6 is een begraven gat

2.3. Stacked 2-HDI

Hier is hoe een stacked 2-HDI type eruitziet.

• 1-2 is een gestapeld blind gat

• 2-3 is een gestapeld blind gat

• 8-7 is een gestapeld blind gat

• 7-6 is een gestapeld blind gat

• 3-6 is een begraven gat.

2.4. Gestapelde en Hars-gevulde 2-HDI

In dit voorbeeld is de ordening van lagen als volgt.

• 1-2 is een gestapeld blind gat

• 2-3 is een gestapeld en hars-gevuld blind gat

• 8-7 is een gestapeld blind gat

• 7-6 is een gestapeld en hars-gevuld blind gat

• 3-6 is een begraven gat.

Deze voorbeelden benadrukken de noodzaak voor ontwerpers om het juiste asymmetrische ontwerp te overwegen om te waarborgen dat de verdeling van begraven en blinde gaten zo is dat de opbrengst van het bord maximaal is. Als er geen uniformiteit is in de structuur van deze gaten, kan dit leiden tot spanning en de vorming van eenzijdige vervorming, wat allemaal uiteindelijk de opbrengst van het bord kan verminderen.

HDI-PCB Ontwerpprocesstroom

De processtroom is essentieel voor elk ontwerp, en een HDI-PCB in het bijzonder. Er is een specifieke manier om gaten te boren om te waarborgen dat het bord stabiel is en een goede opbrengst geeft, en u moet fabrikanten vinden die op de hoogte zijn van het exacte proces voor het ontwerp.

Laten we het voorbeeld nemen van twee typen stapeling om een idee te krijgen van de processtroom en het algehele belang voor het ontwerp.

3.1. 4-laags HDI met één stapeling

In het algemeen is de processtroom voor een 4-laags HDI redelijk vergelijkbaar met die van een gewone PCB. Het enige verschil tussen de twee zit in de volgorde van het boren van gaten. Ontwerpers en ingenieurs moeten beginnen met begraven gaten van 2-3 lagen, gevolgd door het mechanische boren van 1-4 lagen, en ten slotte het blinde gat van 1-2 en 4-3.

Als dit proces niet wordt gevolgd, kan dit extreme fabricageproblemen veroorzaken, waardoor de afval- en productiekosten stijgen.

3.2. 6-laags HDI met twee stapeling

In dit geval begint het proces met het boren van begraven gaten in 3-4 lagen gevolgd door 2-5 lagen, blinde gaten op 2-3 en 5-4 lagen, gaten op 1-6, en ten slotte het boren van 1-2 en 6-5 blinde gaten.

Ondanks zo'n rigorese processtroom, wordt 6-laags HDI met twee stapeling niet aanbevolen, behalve voor geavanceerde producten. Het productafvalpercentage zal hoog zijn, en geaccumeerde tegenpuntsfouten kunnen niet worden geëlimineerd.

HDI-PCB Layout van Componenten

Een ander essentieel aspect om te overwegen tijdens het ontwerpen van HDI-PCB-borden is de layout van componenten. De afstand tussen componenten heeft een grote impact op de soldeerbaarheid en onderhoudbaarheid van de borden.

Ideaal moet de fabrikant die u kiest zich houden aan de volgende afstand om problemen tijdens de installatie te voorkomen.

• Gewone SOP en PIN van andere componenten moeten een minimumafstand van 40 millimeter tussen elkaar hebben.

• BGA en PIN van andere componenten moeten op een minimumafstand van 80 millimeter staan.

• Een PIN in gewone componenten kan een spacing van ongeveer 20 millimeter hebben.

• RF, analoog, en digitale onderdelen moeten ruimtelijk gescheiden zijn. Ook moet er hoge spacing tussen hen zijn, ongeacht of ze aan dezelfde of verschillende kant zijn.

• Hoogvermogenssignalen moeten ver weg zijn van andere signalen.

Dit zijn minimumspecificaties, en de fabrikant moet streven naar zoveel mogelijk ruimte te geven om het makkelijk te maken om te solderen, assembleren, en eventueel herwerk uit te voeren als noodzakelijk.

Zoals u ziet, heeft de layout een aanzienlijke invloed op het ontwerp en de uiteindelijke prestaties van uw bord.

Tracking (Routering)

Een betrouwbare fabrikant moet veel verschillende aspecten in tracking overwegen om te waarborgen dat het eindontwerp stabiel is en volgens uw behoeften en verwachtingen.

Enkele van deze aspecten zijn:

• Componenten op de boven- en onderlaag moeten goede isolatie hebben. op

• Wederzijdse crosstalk tussen de binnenlaag signalen moet op een minimum niveau zijn.

• Voor RF-signalen en analooggebieden, zorg ervoor dat er een correcte reflow-pad is om elk teken.

• Volg noodzakelijke signalen met hoge impedantieniveaus met een hogere prioriteit dan andere signalen.

Het volgen van deze tracking-overwegingen is noodzakelijk om kortsluitingen, open circuits, zwakke absorptie, en andere problemen die slecht ontwerp plagen, te voorkomen.

HDI PCB-layout–Pad-grootte

Pad-grootte heeft een grote invloed op het ontwerpresultaat, vooral in grootte en gewicht. Het kan ook de algehele grootte van het elektronische product verminderen als dat een van uw ontwerpdoelen is.

Hieronder zijn enkele ideale pad-groottes, hoewel aanpassing van deze groottes mogelijk is op basis van specifieke vereisten.

• De pad-grootte moet drie millimeter boven boorgrootte zijn voor Blind Via en 10 millimeter boven boorgrootte voor Begraven Via en Through Hole, respectievelijk.

• Geavanceerde optie, de pad-grootte moet zes millimeter boven boorgrootte zijn voor Blind Via en 14 millimeter boven boorgrootte voor Begraven Via en Through Hole, respectievelijk.

• Voor standaardborden moet de pad-grootte acht millimeter boven boorgrootte zijn voor Blind Via en 20 millimeter boven boorgrootte voor Begraven Via en Through Hole, respectievelijk.

HDI PCB-layout–Materiaal

PCB bevat vier lagen, die allemaal door hitte in een enkele laag gelamineerd zijn. De materialen die van de bovenlaag tot de onderlaag worden gebruikt, omvatten Silkscreen, soldeermasker, koper, en substraat. Van deze is de substraatlaag glasvezel en wordt vaak FR4 genoemd, wat vuurvast betekent. De dikte van deze substraatlaag kan variëren volgens de vereisten en het apparaat.

Er zijn veel sub-categorieën in elk van de bovenstaande vier lagen die kunnen afhangen van uw vereisten.

Hoewel ze de standaard zijn, zijn borden van goedkopere materialen ook beschikbaar. Maar deze borden duren niet lang en neigen hun laminatie snel te verliezen, afhankelijk van het gebruikte materiaal. U kunt zelfs deze goedkopere materialen identificeren door de geur die ze tijdens het soldeerproces afgeven.

De verantwoordelijkheid ligt bij u om een fabrikant te vinden die de beste materialen voor uw vereisten zal gebruiken.

HDI PCB-layout–Conclusie

We hopen dat deze informatie u een algemeen idee geeft van uw aspecten tijdens het ontwerpen van een HDI PCB. Als u van plan bent een fabrikant te vinden om dit werk voor u te doen, zorg ervoor dat het bedrijf dat u kiest deze aspecten diepgaand begrijpt en de ervaring en vaardigheid heeft om het juiste bord voor uw behoeften te creëren.

De juiste fabrikant zal deze dingen uit het hoofd kennen en niet verwachten dat u deze speciale overwegingen invoert.