PCB 블로그 - 고집적 HDI PCB 오버홀 관리 방법

고밀도 상호 연결 PCB 보드 설계

HDI PCB 설계에 사용되는 오버홀은 하드웨어 스토어에서 다양한 유형, 메트릭, 재료, 길이, 너비 및 간격 등을 관리하고 표시해야 하는 것처럼 설계 규칙을 사용하여 효과적인 오버홀 관리를 수행합니다. 못, 나사 브래킷, PCB 보드 설계 오버홀 등의 설계 객체도 현장에서 관리해야 합니다. 특히 고집적 설계에서는 더욱 그렇습니다.기존의 PCB 보드 설계는 몇 개의 다른 오버홀만 사용할 수 있지만 오늘날의 고밀도 상호 연결(HDI) 설계에는 여러 가지 다른 유형과 크기의 오버홀이 필요합니다.각 오버홀은 올바르게 사용할 수 있도록 관리하여 보드 성능과 오류 없는 제조 편의성을 보장해야 합니다.이 문서에서는 PCB 설계에서 고밀도 오버홀 관리의 필요성과 구현 방법에 대해 자세히 설명합니다.

고밀도 상호 연결 PCB 설계를 구동하는 요소

소형 전자 장치에 대한 수요가 지속적으로 증가함에 따라 이러한 장치를 구동하는 인쇄 회로 기판도 장치에 설치할 수 있도록 축소해야합니다.이와 동시에 전자설비는 반드시 회로판에 더욱 많은 부품과 회로를 추가하여 성능개선의 요구를 만족시켜야 한다.PCB 컴포넌트의 크기가 줄어들고 핀의 수가 증가하면 더 작은 핀과 더 촘촘한 간격을 설계해야 하기 때문에 문제가 복잡해집니다.PCB 보드 디자이너에게는 점점 더 많은 물건이 들어 있는 점점 더 작은 봉투에 해당한다.전통적인 회로 기판 설계 방법은 아주 빠르게 한계에 도달했다.

현미경의 PCB 오버홀

작은 보드 크기에 더 많은 회로를 추가하려는 요구를 충족시키기 위해 HDI라는 새로운 PCB 보드 설계 방법인 고밀도 상호 연결이 등장했습니다.HDI 설계는 레이저로 구멍을 뚫는 블라인드 구멍과 매입식 오버홀 또는 마이크로 구멍이 있는 더 작은 선가중치와 더 얇은 소재를 갖춘 더 진보된 회로 기판 제조 기술을 사용했다.이러한 고밀도 기능 덕분에 더 작은 보드에 더 많은 회로를 배치하고 다중 핀 집적 회로에 실행 가능한 연결 솔루션을 제공할 수 있습니다.

이러한 고밀도 오버홀을 사용하면 다음과 같은 몇 가지 이점도 얻을 수 있습니다.

경로설정 채널: 블라인드 및 삽입 오버홀 및 미세 구멍은 레이어 스택을 통과하지 않으므로 추가 경로설정 채널이 설계에 생성됩니다.설계자는 이러한 서로 다른 오버홀을 전략적으로 배치함으로써 수백 개의 핀으로 장치를 경로설정할 수 있습니다.표준 오버홀만 사용하는 경우 이러한 핀이 많은 장치는 일반적으로 모든 내부 경로설정 채널을 차단합니다.

신호 무결성: 소형 전자 장치의 많은 신호에도 특정 신호 무결성 요구 사항이 있으며 구멍이 이러한 설계 요구 사항을 충족시키지 못합니다.이러한 구멍은 안테나를 형성하거나 EMI 문제를 도입하거나 중요한 네트워크의 신호 반환 경로에 영향을 줄 수 있습니다.블라인드 및 매입 오버홀 또는 미세 구멍을 사용하여 오버홀 사용으로 인한 잠재적 신호 무결성 문제를 제거합니다.

위에서 언급한 이러한 오버홀을 더 잘 이해하기 위해 고밀도 설계에서 사용할 수 있는 다양한 유형의 오버홀과 그 응용을 살펴보겠습니다.

PCB 보드 설계 도구의 오버홀 목록에는 다양한 오버홀 유형과 구성이 표시됩니다.

고밀도 상호 연결 구멍 유형 및 구조

오버홀은 보드에서 두 개 이상의 계층을 연결하는 구멍입니다.일반적으로 통공은 흔적선이 휴대하는 신호를 판의 1층에서 다른 층의 상응한 흔적선으로 전송한다.흔적선층 사이에서 신호를 전달하기 위해 제조 과정에서 구멍을 금속화한다.통과 구멍 크기와 용접 디스크는 적용 방법에 따라 다릅니다.작은 오버홀은 신호 경로설정에 사용되고 큰 오버홀은 전원 및 접지 경로설정 또는 열 과열을 돕는 장치에 사용됩니다.

회로 기판의 서로 다른 유형의 오버홀

1) 구멍 뚫기: 구멍 뚫기는 처음 도입된 이래 양면 인쇄 회로 기판에 사용되어 온 표준 구멍입니다.기계적으로 전체 회로 기판에 구멍을 뚫고 도금하다.그러나 드릴의 지름과 판의 두께의 종횡비에 따라 기계 드릴이 뚫을 수 있는 구멍의 지름은 제한되어 있다.일반적으로 구멍의 지름은 0.15mm보다 작지 않습니다.

2) 블라인드: 구멍과 마찬가지로 이러한 구멍도 기계적으로 구멍을 드릴하지만 더 많은 제조 단계에 따라 판의 일부만 표면에서 구멍을 드릴합니다.블라인드 구멍도 드릴 크기에 의해 제한됩니다.그러나 판의 어느 쪽에 있는지에 따라 블라인드 위나 아래를 통과할 수 있습니다.

3) 매입식 오버홀: 블라인드와 마찬가지로 매입식 오버홀도 기계적으로 구멍을 뚫지만 시작점과 끝점은 표면이 아닌 회로기판의 안쪽에 있다.판층 스택에 묻어야 하기 때문에 이러한 구멍은 추가 제조 단계가 필요합니다.

4) 미세 구멍: 이 구멍은 레이저를 통해 부식되며, 직경은 기계 드릴의 0.15mm 한계보다 작다.오버 구멍은 보드의 인접한 두 레이어에만 가로놓여 있기 때문에 전기 도금에 사용할 수 있는 구멍보다 종횡이 훨씬 작습니다.작은 구멍도 판의 표면이나 내부에 배치할 수 있습니다.오버홀은 일반적으로 채우기 및 도금되며 기본적으로 숨겨져 있으므로 BGA(볼격자 패턴)와 같은 어셈블리의 표면 장착 어셈블리 용접구에 배치할 수 있습니다.작은 구멍의 지름 때문에 작은 구멍에 필요한 용접판도 일반 구멍보다 훨씬 작은 약 0.300mm이다.

고밀도 설계를 위한 일반적인 마이크로홀

설계 요구 사항에 따라 위의 여러 유형의 오버홀이 함께 작동하도록 구성될 수 있습니다.예를 들어, 마이크로 구멍을 다른 마이크로 구멍과 스택하거나 매몰된 구멍과 스택할 수 있습니다.이러한 오버홀도 교차할 수 있습니다.앞에서 설명한 바와 같이 마이크로 구멍은 서피스 장착 부품의 지시선 용접판에 배치할 수 있습니다.표면에 용접판을 설치하여 부채꼴로 구멍을 뚫는 전통적인 흔적선을 제거함으로써 배선의 막힘문제를 한층 더 완화시켰다.위의 서로 다른 유형의 오버홀은 HDI 설계에서 사용할 수 있습니다.다음으로 PCB 보드 설계자가 구멍 사용을 효과적으로 관리하는 방법을 살펴보겠습니다.

PCB 설계 CAD 도구의 고밀도 오버홀 관리

몇 가지 유형의 오버홀만 PCB 보드 설계에 사용할 수 있지만 여러 가지 방법으로 다른 크기와 형태를 생성할 수 있습니다.전원 공급 장치 및 접지 연결에 사용되는 오버홀은 일반적으로 기존 경로설정에 사용되는 오버홀보다 크지만 수백 개의 핀이 있는 대형 BGA 어셈블리 하단에 배치되는 오버홀은 예외입니다.이러한 경우 BGA 용접 디스크 외에도 용접 디스크의 미세 구멍을 표면에 설치해야 할 수 있습니다.큰 어셈블리는 작은 구멍의 사용에 도움이 되지만 작은 구멍은 핀이 적은 기존 표면 장착 어셈블리에는 적합하지 않습니다.표준 구멍을 사용하여 경로설정하는 것이 좋습니다.이러한 오버홀은 전원 공급 장치 및 접지 오버홀보다 작으며 열을 방출하기 위해 더 큽니다.또한 다양한 크기의 블라인드 구멍 및 몰딩 오버 구멍을 사용할 수 있습니다.HDI PCB 설계에서는 모든 설계 요구 사항을 충족하는 데 필요한 여러 다른 구멍에 쉽게 묻힐 수 있습니다.설계자는 구멍 중 일부를 추적할 수 있지만 구멍 치수가 증가함에 따라 구멍을 관리하기가 점점 어려워집니다.설계자는 이러한 모든 오버홀을 관리해야 할 뿐만 아니라 회로 기판의 면적에 따라 서로 다른 오버홀을 동일한 네트워크에 사용할 수 있습니다.예를 들어, 시계 신호는 SMT 용접판의 작은 구멍을 통해 BGA 핀에서 끌어낼 수 있지만, 그 후 이 흔적선의 다음 단락에 묻힌 구멍으로 되돌아간다.그러나 이 네트워크의 경우 추가 배럴 벽이 HDI PCB에서 불필요한 안테나를 생성할 수 있으므로 기존의 오버홀을 사용하지 마십시오.