PCB 기술 - 고밀도 회로 기판 HDI

인류 발전 창의 집행의 장애

HDI 기술의 사용에는 몇 가지 어려움이 있을 수 있기 때문에 이 기술의 사용은 위험에 직면해 있다.전형적인 곤경은 다음과 같다.

1 예측 가능성

고객은 HDI 스태킹 상태, 구멍 수 및 가격을 프로젝트와 설계 초기에 알아야 합니다.제조업체는 일반적으로 제품 구조 설계가 완료되면 견적을 제출해야 합니다.이전 작업에서는 참고할 만한 관련 데이터가 거의 없어 고객의 디자인과 사용이 시각장애인처럼 느껴졌다. HDI 보드 마이크로홀의 개념이 명확하지 않으면 정확한 디자인을 하지 못해 낭비될 수 있다.이러한 문제들은 점차 개선되고 있으며, 충분한 경험을 쌓았을 때 어느 정도 추정할 수 있다.

2 설계 모델

정확한 권선 모델이 있는 경우 기본 컴포넌트 데이터, 형상 관계 및 보드 크기를 가져오고 계층 구조 및 설계 지침 분석을 생성한 다음 제품의 성능 상태를 대략적으로 파악할 수 있습니다.현재 소수의 상대적으로 큰 제조업체만이 이러한 최종 제품을 시뮬레이션할 수 있는 기술력을 가지고 있다.

HDI 보드가 점점 더 보편화되고 사용 가능한 컴퓨터 보조 장치도 점차 성숙해지고 있기 때문에 HDI 보드의 특성을 더 많이 이해할 수 있다면 좋은 디자인을 할 수 있는 기회가 있을 것이다.새 제품 설계에는 규칙적인 계층 구조, 경로설정 채널 및 대면적 경로설정 가이드가 필요합니다.작은 면적의 레이아웃은 상대적으로 간단할 수 있지만 복잡한 제품의 계획은 간단한 컴퓨터 보조 도구로 해결할 수 없다.

3 신호 통합

HDI 패브릭을 사용하려면 전기 개선 효과를 알아야 합니다.그렇지 않으면 기존 회로 기판에 익숙한 설계자는 여전히 구멍 뚫기 설계를 선호할 수 있습니다.

4 대량 생산

HDI 보드를 대규모로 생산하는 대부분의 제조업체는 휴대폰과 소비재에 더 많은 관심을 기울이고 있다.그러나 신제품에 더 광범위하게 참여하기 위해서는 제조업체가 수요가 적은 HDI 제품에도 관심을 기울여야 한다.

5 신소재

HDI는 수지로 코팅된 구리 가죽, 개전층의 진공 층압 등 사용자가 잘 알지 못하는 신소재를 많이 도입했다. 기판의 특성은 회로기판의 성능에 점점 더 중요해지는데, 저손실 기판과 저개전 상수가 모두 관건이다.높은 내열성도 무연공정의 필수조건이다. 신소재는 상대적으로 높은 재료분해온도가 수요되는데 이는 열중량분석기 (TGA Thermal weighty Analyze) 로 측정할수 있는데 이는 ASTM D 3850에 규정된 시험방법의 하나이다.실제로 재료의 무게가 2~3% 만 손실되더라도 특히 여러 번의 열 순환에 직면했을 때 신뢰성이 크게 떨어질 수 있습니다.

기타 중요한 기판 특성에는 균일한 유리섬유 강화는 레이저 가공에 유리하고, 얇은 유리섬유는 전기적 특성에 유리하며, 얇고 높은 개전 계수의 재료는 전원/접지 평면 사이에 더 많은 용량을 배치할 수 있으며, 추가 기판을 추가하면 내장식 무원 소자층을 생성할 수 있다.

6 조립 문제

많은 조립상들은 용접판 상공 (VIP) 구조에 익숙하지 않아 이런 구조가 용접점의 수량을 분담한다고 생각하지만 사실상 얇은 판과 작은 구멍이 차지하는 용접고의 수량은 1~3% 에 불과할수 있다.보드 설계에 전체 채우기를 사용하도록 강제하는 것은 때때로 불필요하며, 이로 인해 보드 생산 비용이 10% 이상 증가할 수 있습니다.HDI 보드에 개 뼈 (dogbone) 레이아웃을 사용하면 많은 면적을 소비하고 회로의 전기 감각 (인치당 25nH) 을 증가시킵니다.이러한 구조의 선택은 조립의 순조로움과 제품의 원가와 성능에 직접적인 영향을 줄 것이다.그림 9는 채워지지 않고 완전히 채워진 횡단면 구조를 보여줍니다.

용접 디스크의 구멍, 블라인드 구멍 및 회로 기판 후면을 사용하면 50mil의 테스트 용접 디스크를 고밀도 테스트 포인트로 수용할 수 있는 공통 구멍 테스트 포인트가 없습니다.테스트 포인트와 액세스 (access) 의 크기를 줄이는 능력은 HDI의 중요한 작업입니다.이론적으로 많은 고밀도 테스트 도구와 방법을 사용할 수 있지만 실제로 제품을 일치시키기 어려울 수 있습니다.DFT 테스트 설계(DFT 테스트 설계) 설계를 사용하면 테스트 엔지니어와 보드 설계자가 공동으로 계획할 수 있습니다.그들은 가능한 장애 조건을 예측하고 테스트 전략을 계획하며 장애 범위를 이해하고 보드 레이아웃 / 우회 설계 전에 테스트 근접도 계획을 저울질할 수 있습니다.

이것은 제품 테스트 비용을 비교하는 것과 관련되기 때문에 대규모 생산에 매우 중요합니다.일부 소프트웨어는 각 접점, 구성 요소 및 보드 신호의 가능한 장애 유형을 예측하여 최적의 적용 범위를 갖춘 테스트 모드를 계획할 수 있습니다.필요한 테스트 패드를 나열하여 최적의 테스트 적용 범위와 순서를 제공할 수 있으며 설계자는 제한된 보드 표면 접근도에 따라 테스트 방법을 효과적으로 결정할 수 있습니다.

7 설계 및 비용 추정 능력 필요 모델

HDI 기술을 효과적으로 활용하여 회로 기판을 설계하려면 가능한 많은 스택 구조 변화, 빈 공간 구조 및 설계 표준에 주의해야 합니다.현재 이 업계는 설계 작업이 계획에 따라 최적의 스태킹 방법과 구조를 선택할 수 있도록 경험을 바탕으로 몇 가지 추산 방법을 제정했다.

설계에 사용되는 최소 구멍 지름, 구멍 원, 회로 폭 등은 양률 성능에 큰 영향을 미치며 재료 두께, 스택 구조, 선 구멍 수, 구멍 밀도 등도 비용에 큰 영향을 미칩니다.기타 원가요소, 례를 들면 최종금속표면처리, 하재, 허용공차 등도 생산원가에 영향을 미치게 된다.

8 설계 도구 CAD

HDI 보드 설계를 위한 EDA(Electronic Design Automation Automation) 도구의 발전이 느리고 이미 많은 성숙한 제품이 있으며 요구 사항에 따라 기능이 개선되었지만 높은 가격은 소규모 설계 회사에게 더 번거롭습니다.기존의 구멍 뚫기 자동화 설계 도구에 비해 중요한 차이점과 기능은 다음과 같이 증가합니다.

1) 블라인드 마이크로 구멍이 있는 교차 (인접) 구조, 스태킹 (상대적) 및 내장 구조

2) 전체 계층 (모든 계층) 및 대칭 계층 계층 구조

3) 블라인드 / 구멍 클리어런스 문제

4) 용접판 (용접판 통공) 구조에 구멍이 있어 부품을 위에 배치할 수 있다

5) 여러 권선 각도

6) BGA 섹터 구성 자동화

7) 동적 구멍 위치 및 부품 선 구성

8) 드릴의 추진 및 변위

9) 블라인드 / 암홀 처리를 위한 자동 권선 최적화 기능 필요

10) 전기, 열 및 FPGA 에뮬레이션 도구에 대한 링크

11) HDI 패브릭의 설계 표준 검사 시스템

12) 부품 배치 영역에 로컬 영역 표준 존재

HDI의 전형적인 디자인, BGA 직렬 (Escape) 의 복잡한 레이아웃, 그리고 나중에 경로설정 채널로 들어가는 상태의 개선은 이런 문제에서 더욱 눈에 띄는 부분이다.

9 전기 성능 및 신호 통합

신호, 전원 통합, HDI 레이아웃 도구와 인접하여 추가적인 HDI 설계를 지원하여 우수한 전기 성능을 제공하는 출력 구조를 제공합니다.더 빠른 상승 시간을 필요로 하는 첨단 IC에 직면하여 과거에 무시되었던 반송파 기생 소음을 고려해야 한다.이러한 기생 소음에는 전원 / 지평면 용량, 인덕션, 패키징 용량, 인덕션 및 회로 기판 효과가 포함됩니다.커넥터의 커패시터와 인덕션, 후면 패널 또는 케이블의 커패시터와 저항, 회로 기판 사이에 연결된 커패시터와 커패시터, 전원 / 접지 평면의 커패시터와 인덕션도 고려해야 합니다.

고속 네트워크에서 구멍의 전기적 영향은 무시할 수 없다.통공은 상대적으로 높은 용량, 전감 및 기타 기생소음을 갖고있는데 이는 신호성능에 뚜렷한 교란을 일으킬수 있다.구멍 주위에 연결된 거의 모든 구조는 미세 구멍에서 나오는 기생 소음량의 10배 이상을 가지고 있다.