PCB Tecnico - Come realizzare la progettazione di miniaturizzazione del circuito stampato?

Man mano che le funzioni dei prodotti elettronici stanno diventando sempre più potenti, i requisiti per la portabilità sono sempre più alti e la miniaturizzazione dei circuiti stampati è diventata un argomento di ricerca per molte aziende di progettazione elettronica. Questo articolo prende i metodi, le sfide e le tendenze della progettazione di miniaturizzazione dei circuiti stampati come linea principale, combinato con le potenti funzioni di Cadence SPB16.5 nella progettazione di miniaturizzazione dei circuiti stampati, e analizza in modo completo la realizzazione ingegneristica della progettazione di miniaturizzazione dei circuiti stampati. Comprende principalmente i seguenti contenuti: lo stato attuale e le tendenze della progettazione di miniaturizzazione del circuito stampato e l'attuale tecnologia di elaborazione HDI mainstream, introducendo l'ultimo metodo di progettazione della tecnologia ANYLAYER (qualsiasi livello) e la realizzazione del processo, introducendo l'applicazione della resistenza incorporata e della capacità incorporata, Il metodo di progettazione e la realizzazione del processo di componenti di stile. Allo stesso tempo, introduce il supporto del software Cadence SPB16.5 per la progettazione di miniaturizzazione dei circuiti stampati. Infine, introduce l'applicazione della progettazione HDI nei metodi ad alta velocità e di simulazione, l'applicazione dell'HDI nei prodotti dei sistemi di comunicazione, il confronto di HDI e perforazione posteriore, ecc.

1 Introduzione

I vantaggi della miniaturizzazione del prodotto sono evidenti, che ha portato allo sviluppo della tecnologia di progettazione della miniaturizzazione del circuito stampato.

2. Tecnologia HDI e realizzazione del processo

HDI: Interconnessione ad alta densità, interconnessione ad alta densità. La perforazione tradizionale della scheda PCB è influenzata dal trapano, quando il diametro del foro di perforazione raggiunge 0,15 mm, il costo è già molto alto ed è difficile migliorare di nuovo. La perforazione delle schede HDI non si basa più sulla perforazione meccanica tradizionale, ma una combinazione di perforazione laser e perforazione meccanica. HDI è quello che di solito chiamiamo cieco sepolto attraverso la tecnologia. L'emergere della tecnologia HDI ha adattato e promosso lo sviluppo dell'industria PCB. Ciò rende possibile organizzare BGA, QFP, ecc. più densi nella scheda PCB.

2.1 Classificazione dell'HDI

La classificazione dell'HDI è spiegata in dettaglio su IPC-2315. Qui lo dividiamo nei seguenti tipi in base alla profondità del foro laser: HDI di primo ordine, HDI di secondo ordine e HDI di terzo ordine.

La tecnologia HDI di primo ordine si riferisce a una tecnologia di foratura in cui i fori ciechi collegano solo lo strato superficiale e lo strato esterno secondario adiacente. Di solito i fori e i dischi laser utilizzano 4/12mil (5/12mil), naturalmente, ora è possibile utilizzare anche dischi più piccoli come 4/10mil per gestire cavi a densità maggiore. Generalmente usiamo fori ordinari per i fori ciechi dello strato interno. La tecnologia HDI di secondo ordine è un miglioramento e un miglioramento rispetto alla tecnologia HDI di primo ordine. Include fori ciechi laser perforati direttamente dallo strato superficiale al terzo strato (2+N+2), e lo strato superficiale viene forato al secondo strato e poi dal terzo strato. Esistono due tipi di foratura dal secondo strato al terzo strato (1+1+N+1+1), e la difficoltà di lavorazione è di gran lunga superiore a quella della tecnologia HDI di primo ordine. Il processo di lavorazione e produzione della scheda HDI di terzo ordine è fondamentalmente simile a quello del secondo ordine, tranne che ci sono diversi tipi di fori. Attualmente, la progettazione e l'elaborazione domestica HDI di secondo ordine sono stati molto maturi.

2.2 Sfide nella progettazione delle schede HDI

La progettazione di HDI multi-livello richiede un gestore di vincoli flessibile e potente in grado di identificare micro-fori e fori meccanici ordinari e può impostare i vincoli di spaziatura tra micro-fori e altri elementi. La relazione di vincolo della rete con lo stesso nome diventa complicata ed è necessario supportare il controllo del vincolo di spaziatura della rete con lo stesso nome in varie situazioni. Necessità di essere in grado di visualizzare chiaramente diversi tipi di informazioni via per facilitare la gestione da parte dei progettisti.

3. QUALSIASI (qualsiasi ordine) tecnologia

Negli ultimi anni, al fine di soddisfare le esigenze di miniaturizzazione di alcuni prodotti elettronici di consumo di fascia alta, l'integrazione dei chip è diventata sempre più alta, il passo pin BGA si sta avvicinando sempre più (meno o uguale a 0,4 passo) e il layout PCB è diventato sempre più compatto. Anche la densità è in aumento. Al fine di migliorare la velocità di layout del design senza compromettere l'integrità del segnale e altre prestazioni, nasce la tecnologia ANYLAYER (qualsiasi ordine). Questo è l'arbitrario via tecnologia (ALIVH-Any Layer IVH Structure Multilayer Printed Wiring Board). ).

3.1 Caratteristiche tecniche dei fori passanti in qualsiasi strato

Confrontando le caratteristiche di qualsiasi strato tramite tecnologia con la tecnologia HDI, il più grande vantaggio di ALIVH è che la libertà di progettazione è notevolmente aumentata e i fori possono essere perforati tra strati a piacere, cosa che non può essere raggiunta con la tecnologia HDI.

3.2 Sfide progettuali di Vias in qualsiasi livello

Qualsiasi strato tramite tecnologia sovverte completamente il tradizionale metodo di progettazione. Se devono ancora essere forniti diversi strati di vias, aumenterà la difficoltà di gestione. Lo strumento di progettazione è richiesto per avere la capacità di punzonatura intelligente e allo stesso tempo può essere combinato e diviso a piacimento

4. resistenza sepolta, capacità sepolta e componenti sepolti

L'accesso ad alta velocità a Internet e ai social network richiede un'elevata integrazione e miniaturizzazione dei dispositivi portatili. Attualmente, si basa sulla più avanzata tecnologia HDI 4-N-4. Tuttavia, al fine di ottenere una maggiore densità di interconnessione nella prossima generazione di nuove tecnologie, in questo campo, incorporare parti passive o anche attive nei PCB e nei substrati può soddisfare i requisiti di cui sopra. Quando si progettano telefoni cellulari, fotocamere digitali e altri prodotti elettronici di consumo, considerare come incorporare parti passive e attive in PCB e substrati è la scelta migliore per la progettazione attuale. Questo metodo può essere leggermente diverso perché si utilizzano fornitori diversi. Un altro vantaggio dell'integrazione di parti è che la tecnologia fornisce protezione dei diritti di proprietà intellettuale e impedisce il cosiddetto disegno inverso. Allegro PCB Editor può fornire le migliori soluzioni di grado industriale. Allegro PCB Editor può anche lavorare più strettamente con schede HDI, schede flessibili e parti incorporate. È possibile ottenere i parametri e i vincoli corretti per completare la progettazione delle parti incorporate. La progettazione di dispositivi incorporati non solo semplifica il successivo processo SMT, ma migliora anche notevolmente la pulizia dei prodotti PCB.

5. Applicazione della progettazione HDI in alta velocità e metodo di simulazione

Con lo sviluppo della tecnologia bus seriale ad alta velocità, la velocità di trasmissione del segnale continua ad aumentare e l'impatto dei parametri parassitari è stato anche prestato sempre più attenzione. Gli ingegneri di simulazione ad alta velocità prestano attenzione tramite l'ottimizzazione e utilizzano vari metodi per ridurre l'impatto dei parametri parassitari. HDI può ridurre i parametri parassitari del dispositivo di superficie a causa dei requisiti di progettazione del foro nel disco. Allo stesso tempo, l'induttanza e la capacità della microvia sono solo circa un decimo di quella di una via standard.