HDI PCB的可制造性：PCB材料和规格

如果没有现代的PCB设计，高密度互连（HDI）技术，当然还有高速组件，所有这些都将无法使用。HDI技术允许设计人员将小型组件彼此靠近放置。更高的封装密度，更小的电路板尺寸和更少的层数为PCB设计带来了层叠效应。

HDI的优势

让我们更深入地了解这种影响。增加封装密度使我们能够缩短组件之间的电气路径。使用HDI，我们增加了PCB内层上的布线通道数量，因此减少了设计所需的总层数。减少层数可在同一块板上放置更多连接，并改善组件的放置，布线和连接。从那里开始，我们可以集中精力研究一种称为“每层互连”（ELIC）的技术，该技术可以帮助设计团队从较厚的板转移到较薄的柔性板，以保持强度，同时允许HDI看到功能密度。

HDI PCB依靠激光而非机械钻孔。反过来，HDI PCB设计可获得更小的孔径和更小的焊盘尺寸。减小孔径可以使设计团队增加电路板面积的布局。缩短电气路径并实现更密集的走线布线可改善设计的信号完整性并加快信号处理速度。我们获得了密度方面的额外好处，因为我们减少了出现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。交错且准确地放置掩埋孔和盲孔可降低板上的机械压力，并防止任何翘曲的机会。此外，您可以使用堆叠的过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减轻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，并与制造商和制造商保持一致的沟通。当我们将HDI添加到DFM组合中时，对设计，制造和制造级别的细节的关注就变得更加重要，并且必须解决组装和测试问题。简而言之，HDI PCB的设计，原型制作和制造过程需要紧密的团队合作，并注意适用于该项目的特定DFM规则。

HDI设计的基本方面之一（使用激光钻孔）可能超出制造商，组装商或制造商的能力，并且需要就精度和钻孔系统类型的要求进行方向性沟通。由于HDI PCB的开口率较小，并且布局密度更高，因此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，因此在讨论钻孔工艺时，设计团队，制造商和制造商之间的对话必须着重于木板的材料类型。提示设计过程的产品应用程序可能具有大小和重量要求，从而使对话朝一个方向或另一个方向移动。高频应用可能需要标准FR4以外的材料。此外，有关FR4材料类型的决策会影响有关选择钻井系统或其他制造资源的决策。虽然某些系统很容易钻穿铜，但另一些系统却不能始终如一地穿透玻璃纤维。

除了选择合适的材料类型外，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度和电镀技术。随着激光钻孔的使用，孔径比变小并且用于镀覆填充的孔深孔比缩小。虽然较厚的板允许较小的孔径，但项目的机械要求可能会指定较薄的板，这些板在某些环境条件下容易失效。设计团队必须检查制造商是否具有使用“每层互连”技术并在正确深度钻孔的能力，并确保用于电镀的化学溶液能够填充孔。

利用ELIC技术

围绕ELIC技术设计HDI PCB，使设计团队可以开发更高级的PCB，其中包括多层铜填充的堆叠式焊盘内微孔。作为ELIC的结果，PCB设计可以利用高速电路所需的密集，复杂的互连。由于ELIC使用堆叠的填充铜的微通孔进行互连，因此可以在不削弱电路板的情况下在任意两层之间进行连接。

元件选择会影响布局

与制造商和制造商进行的有关HDI设计的任何讨论也应集中在高密度组件的精确布局上。组件的选择会影响走线的宽度，位置，堆叠和钻孔尺寸。例如，HDI PCB设计通常包括密集的球栅阵列（BGA）和需要引脚逃逸的细间距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。对称地间隔组件将有助于防止PCB上的应力不均。

注意信号，电源和物理完整性

除了改善信号完整性外，您还可以增强电源完整性。由于HDI PCB将接地层移到了靠近表面的位置，因此电源完整性得到了改善。电路板顶层具有接地层和电源层，可通过盲孔或微孔连接电源层和接地层，并减少了平面穿孔的数量。

HDI PCB减少了穿过板内层的通孔的数量。反过来，减少电源平面的穿孔数量可带来三大优势：

l 较大的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 由于电感较低，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，要在设计过程中开始实现均匀的铜厚度和走线均匀性，并继续进行制造和制造过程。

 

缺少安全间距会在内部干膜过程中导致过多的膜残留物，从而可能导致短路。低于最小线宽也会在涂膜过程中引起问题，因为吸收能力弱和开路。设计团队和制造商还必须考虑保持轨道均匀性，作为控制信号线阻抗的方法。

建立并应用特定的设计规则

高密度布局需要较小的外形尺寸，更细的走线和紧密的组件间距，因此需要对设计过程有所不同。HDI PCB制造过程依赖于激光钻，CAD和CAM软件，激光直接成像过程，专用制造设备以及操作员的专业知识。整个过程的成功部分取决于识别阻抗要求，导体宽度，孔尺寸以及其他影响布局的因素的设计规则。制定详细的设计规则有助于为您的董事会选择合适的制造商或制造商，并为团队之间的沟通奠定基础。