PCB 기술 - HDI PCB 레이아웃

HDI PCB 레이아웃은 매우 좁을 수 있지만 올바른 설계 규칙 세트를 통해 PCB를 성공적으로 설계할 수 있습니다.

더 진보된 PCB는 더 작은 공간에 더 많은 기능을 패키지하고 일반적으로 사용자 정의 IC/SoC, 더 높은 층 및 더 작은 흔적선을 사용합니다.이러한 설계의 레이아웃을 올바르게 설정하려면 PCB를 작성할 때 설계 규칙에 따라 경로설정 및 레이아웃을 확인할 수 있는 강력한 규칙 제어 설계 도구가 필요합니다.첫 번째 HDI 레이아웃을 사용하는 경우 PCB 레이아웃을 시작할 때 설정해야 할 설계 규칙을 알기 어려울 수 있습니다.

HDI PCB 레이아웃 설정

HDI PCB의 경우 컴포넌트와 케이블 연결 밀도를 제외하고 이러한 제품을 표준 PCB와 구분할 수 있는 것은 거의 없습니다.나는 디자이너가 HDI 보드가 1000만 개 이상의 작은 구멍, 600만 개 이상의 더 작은 흔적선, 또는 0.5mm 또는 더 작은 핀 간격을 가진 모든 것을 가리킨다고 지적하는 것을 보았다.제조업체는 HDI PCB가 약 8밀의 귀 또는 더 작은 블라인드를 사용하며 작은 블라인드는 레이저로 구멍을 뚫는다고 알려줍니다.

어떤 면에서는 HDI PCB 레이아웃의 구성에 특정 임계값이 없기 때문에 모두 정확합니다.모든 사람들이 마이크로 구멍을 포함하도록 설계되면 HDI 보드라는 것에 동의합니다.설계의 경우 레이아웃을 터치하려면 특정 설계 규칙을 설정해야 합니다.설계 규칙을 작성하기 전에 제조업체의 역량을 수집해야 합니다.완료되면 설계 규칙과 일부 레이아웃 기능을 설정해야 합니다.

이력선 너비와 오버홀 크기.이력 폭과 임피던스 및 이력 폭에 따라 HDI 시스템에 언제 접속할 것인지가 결정됩니다.일단 흔적선의 너비가 충분히 작아지면 과공도 이렇게 작아져 반드시 미과공으로 만들어야 한다.

도면층 변환.구멍은 종횡비에 따라 세밀하게 설계되어야 하며 종횡비는 원하는 레이어 두께에 따라 달라집니다.도면층 변환은 경로설정 중에 빠르게 배치할 수 있도록 가능한 한 빨리 정의되어야 합니다.

틈새이력은 서로 분리되어야 하며 네트워크에 속하지 않는 다른 개체 (용접판, 어셈블리, 평면 등) 와 분리되어야 합니다.여기서 목표는 HDI DFM 규칙을 준수하고 과도한 간섭을 방지하는 것입니다.

흔적선 길이 조정, 최대 흔적선 길이 및 경로설정 과정에서 허용되는 임피던스 편차와 같은 다른 흔적선 제한도 중요하지만 HDI PCB 보드 이외의 곳에도 적용됩니다.여기서 두 가지 가장 중요한 점은 오버홀 크기와 흔적선 너비입니다.간격은 여러 방법 (예: 시뮬레이션) 또는 표준 경험 규칙에 따라 결정될 수 있습니다.후자는 내부 계층 간섭이 너무 크거나 케이블 밀도가 부족할 수 있으므로 주의해야 합니다.

레이어 프레스 및 오버홀

HDI 스택의 범위는 원하는 라우팅 밀도에 맞게 여러 계층에서 수십 계층까지 다양할 수 있습니다.높은 핀수와 세밀한 피치 BGA가 있는 보드는 사분면당 수백 개의 연결이 가능하므로 HDI PCB 레이아웃에 대한 레이어 스택을 생성할 때 구멍을 설정해야 합니다.

PCB 설계 소프트웨어에서 계층 스택 관리자를 보는 경우 특정 계층 변환을 미세 구멍으로 명시적으로 정의하지 못할 수 있습니다.이것은 중요하지 않습니다;도면층 변환을 설정한 다음 설계 규칙에서 구멍 크기 제한을 설정할 수 있습니다.

설정 규칙이 설정되고 템플릿이 생성되면 마이크로 채널을 마이크로 구멍이라고 하는 기능이 유용합니다.구멍을 통과하는 경로설정에 대한 설계 규칙을 설정하려면 설계 규칙을 미세 구멍에만 적용되도록 정의할 수 있습니다.이렇게 하면 용접 디스크 크기 및 구멍 지름을 사용하여 간격의 특정 제한을 설정할 수 있습니다.

설계 규칙을 작성하기 전에 해당 기능에 대해 제조업체에 문의해야 합니다.그런 다음 지시선 임피던스가 원하는 값으로 제어되도록 설계 규칙에 지시선 너비를 설정해야 합니다.다른 경우에는 임피던스 제어가 필요하지 않으므로 HDI 보드의 트래픽 폭을 제한하여 케이블 연결 밀도를 높이고자 할 수도 있습니다.

흔적선 너비

다양한 방법으로 원하는 추적 폭을 결정할 수 있습니다.첫째, 임피던스 제어 경로설정의 경우 다음 도구 중 하나가 필요합니다.

펜과 종이로 필요한 궤적 크기 계산 (어려운 방법)

온라인 계산기 (빠른 방법)

설계 및 레이아웃 도구에 통합된 현장 해결기 (가장 정확한 방법)

흔적선 계산기가 흔적선 임피던스 계산에 사용되는 단점과 HDI PCB 레이아웃의 흔적선 크기를 조정할 때 적용되는 동일한 관점이다.

궤적의 폭을 설정하려면 설계 규칙 편집기에서 구멍 크기를 사용한 것처럼 구속으로 정의할 수 있습니다.임피던스 제어에 대해 걱정하지 않는다면 너비를 설정할 수 있습니다.그렇지 않으면 PCB 스택의 임피던스 커브를 결정하고 이 특정 너비를 설계 규칙으로 입력해야 합니다.

흔적선 너비는 오버홀 용접판의 크기에 있어서 너무 클 수 없기 때문에 꼼꼼한 균형 조작이 필요하다.임피던스 제어에 사용되는 이력의 너비가 너무 크면 레이어 프레스의 두께를 줄여야 합니다. 이로 인해 이력의 너비가 줄어들거나 용접판 크기가 커질 수 있기 때문입니다.플랫폼의 크기가 IPC 표준에 나열된 값을 초과하는 한 신뢰성 측면에서 볼 수 있습니다.

틈새

HDI PCB 레이아웃은 위에 표시된 두 가지 미션 크리티컬 작업을 완료한 후 적절한 트래픽 간격을 결정해야 합니다.불행히도 패스 사이의 간격은 고속 신호가 있는 고급 보드에 잘못 적용되었기 때문에 3W 또는 3H 경험 규칙으로 기본 설정되어서는 안 됩니다.반대로 제시된 흔적선의 너비에 대해 교란 시뮬레이션을 하고 과도한 교란이 발생하지 않는지 검사하는 것이 좋다.