PCB Tecnico - Specificazione standard di progettazione del circuito HDI

Quando progettiamo circuiti stampati HDI, dobbiamo prima seguire le linee guida e gli standard IPC. Quattro particolarmente adatti per la progettazione del circuito HDI

IPC/JPCA-2315: Questa è una panoramica dell'HDI e fornisce un modello per la stima della densità di progetto.

IPC-2226: Questa specifica educa gli utenti sulla formazione di microvia, sulla selezione della densità di cablaggio, sulla selezione della regola di progettazione, sulla struttura di interconnessione e sulla caratterizzazione del materiale. Esso mira a fornire standard per la progettazione di circuiti stampati utilizzando la tecnologia microvia.

IPC-4104: Questo standard determina i materiali utilizzati nelle strutture di interconnessione ad alta densità. La specifica del materiale HDI IPC-4104 include una barra, che definisce molti materiali sottili per HDI. Le proprietà del materiale del bordo slash sono divise in tre tipi principali di materiale: isolante dielettrico (IN); conduttore (CD) e conduttore e isolante (CI).

IPC6016: Questo documento copre le prestazioni e la certificazione di strutture ad alta densità.

I fori ciechi possono essere "spostati o oscillati" negli angoli XY o θ() per creare più spazio di cablaggio

I fori ciechi possono essere posizionati sullo strato interno (3D) per creare ulteriormente più spazio rivoluzionario

La distanza centrale può essere modificata sullo strato interno per fornire spazio extra per la traccia.

"Se tutto questo accade sul lato primario o vicino, allora lo spazio per le tracce sarà creato sotto il BGA sul lato secondario, o sarà più importante per dispositivi discreti come i condensatori di disaccoppiamento.

Se studiate il primo principio e vi chiedete: "Cosa fa la mia via?". La risposta è che le vie più comuni su PWB sono quelle GND. "Il secondo canale più comune?" La risposta è ovvia, è il canale PWR. Pertanto, spostare il piano GND, che di solito è il secondo strato, verso la superficie offre l'opportunità di eliminare tutti questi vias a GND. Allo stesso modo, spostare il piano PWR più comunemente usato allo strato 2 sostituirà quelli TH con vias ciechi. Rispetto ai tradizionali stack "microstrip", forniscono quattro (4) vantaggi, come mostrato nella Figura 7:

Non ci sono linee sottili per la placcatura o l'incisione sulla superficie.

La superficie può essere colata ininterrotta GND per ridurre EMI e RFI (gabbia Faraday)

Più vicino lo strato 2 (PWR) allo strato 1 (GND), più capacità piana è disponibile, minore è l'induttanza del piano PDN.

L'energia accumulata nel condensatore planare può essere erogata all'elemento con induttanza di serie più bassa, eliminando così la maggior parte dei condensatori di disaccoppiamento.

Fori ciechi sono posizionati per aprire viali più grandi

Un'utile tecnica di progettazione HDI consiste nell'utilizzare vie cieche per aprire più spazio di routing sullo strato interno. Utilizzando fori ciechi tra i fori passanti, lo spazio di fresatura è effettivamente raddoppiato nello strato interno

Consente di collegare più tracce ai pin sulle righe interne del BGA. Come mostrato nella Figura 6, per questo BGA da 1,0 mm, solo due tracce possono fuoriuscire tra i fori passanti sulla superficie. Ma sotto il buco cieco, ora ci sono sei tracce che possono sfuggire, e il percorso è aumentato del 30%. Utilizzando questa tecnologia, un quarto del livello di segnale è necessario per collegare BGA I/O complessi. I fori ciechi sono disposti per formare un viale alberato che si estende, a forma di L o diagonale. La configurazione utilizzata è guidata dalle assegnazioni dei pin di alimentazione e di massa. Questo è il motivo per cui per gli FPGA, riprogrammare la posizione dei perni di alimentazione e di massa può essere molto efficiente

Le vie cieche possono essere utilizzate per formare viali nello strato interno, permettendo al 30% del percorso di fluire fuori dal BGA. Se il foro passante è posizionato al centro del pad BGA e non c'è riempimento, quando la pasta di saldatura è applicata al pad e il BGA è posizionato Quando sul pad, durante il reflow, quando la saldatura si scioglie, la palla BGA cade e intrappola l'aria che può essere presente, come un "tappo in una bottiglia". L'aria ha la possibilità di fuggire.

I circuiti stampati HDI sono circuiti stampati ad alta precisione, solitamente utilizzati in strumenti e attrezzature ad alta precisione, quali telefoni cellulari, tecnologia aerospaziale, ecc.