Teknik PCB - HDI papan sirkuit densiti tinggi

Penghalang untuk pelaksanaan HDI

Terdapat beberapa dilema yang mungkin untuk menggunakan teknologi HDI, sehingga penggunaan teknologi ini menghadapi risiko. Dilemma biasa adalah seperti ini.

1 Prediksibiliti

Pelanggan perlu tahu status stacking HDI, bilangan lubang dan harga, yang mesti diketahui pada awal projek dan desain. Pembuat sering perlu membuat petikan selepas rancangan struktur produk selesai. Tidak ada data yang berkaitan semasa kerja sebelumnya, yang membuat desain dan penggunaan pelanggan merasa seperti orang buta. Jika konsep mikrowells plat HDI tidak jelas, desain yang betul mungkin tidak dibuat, yang menyebabkan buang-buang. Masalah ini secara perlahan-lahan meningkat, dan apabila pengalaman yang cukup dikumpulkan, satu darjah tertentu penghargaan boleh dibuat.

Model reka 2

Jika terdapat model pembuluhan yang tepat, data komponen asas, hubungan geometrik dan saiz papan sirkuit boleh diimport untuk menghasilkan struktur tumpukan dan analisis kriteria desain, dan kemudian status prestasi produk boleh dipahami secara kasar. Pada masa ini, hanya beberapa pembuat skala relatif besar mempunyai kemampuan teknikal untuk simulasi produk akhir semacam ini.

Oleh kerana papan HDI telah menjadi lebih umum dan bantuan komputer yang tersedia telah secara perlahan-lahan dewasa, jika anda boleh belajar lebih mengenai ciri-ciri papan HDI, anda akan mempunyai peluang untuk membuat rancangan yang baik. Rancangan produk baru memerlukan struktur stacking biasa, saluran routing, dan arahan kawat-kawasan besar. Bentangan kawasan-kecil mungkin relatif mudah, tetapi rancangan produk kompleks tidak dapat diketahui dengan alat-alat mudah yang membantu komputer.

3 Integrasi isyarat

Untuk menggunakan struktur HDI, seseorang mesti faham kesan peningkatan elektrik yang ia boleh bawa. Jika tidak, desainer yang terbiasa dengan papan sirkuit tradisional mungkin masih lebih suka menggunakan desain melalui lubang.

4 Produsi massa

Kebanyakan penghasil yang menghasilkan papan HDI akan memperhatikan telefon bimbit dan produk konsumen. Bagaimanapun, untuk terlibat dengan lebih luas dalam produk baru, penghasil juga perlu memperhatikan produk HDI yang dalam permintaan kecil.

5 bahan baru

HDI memperkenalkan banyak bahan baru yang tidak dikenali oleh beberapa pengguna, seperti: kulit tembaga meliputi resin, laminasi vakum lapisan dielektrik, dll. Karakteristik substrat semakin penting untuk prestasi papan sirkuit, dan substrat kehilangan rendah dan konstant dielektrik rendah adalah kedua-dua kunci. Resistensi panas tinggi juga merupakan syarat yang diperlukan untuk proses bebas lead, dan bahan baru memerlukan suhu dekomposisi bahan yang relatif tinggi, yang boleh diukur dengan penganalisis termogravimetrik (Analisis Gravimetrik Termal TGA), yang merupakan kaedah ujian yang dinyatakan oleh ASTM D 3850. Sebenarnya, walaupun bahan ini hanya mempunyai kerugian berat 2-3%, terutama di hadapan siklus panas berbilang, mungkin masih ada kerugian serius dalam kepercayaan.

Karakteristik substrat penting lainnya termasuk: penyokong seragam seragam kaca berguna untuk pemprosesan laser, seragam kaca tipis berguna untuk karakteristik elektrik, bahan koeficien dielektrik tipis dan tinggi boleh dikonfigur dengan lebih kapasitas antara kapasitas kuasa/lapisan tanah, Menambah substrat tambahan boleh menghasilkan lapisan komponen pasif terkandung dan sebagainya.

6 masalah pengumpulan

Banyak pemasang tidak terbiasa dengan struktur lubang-pada-pad (VIP), dan berfikir bahawa struktur ini akan berkongsi jumlah kongsi tentera, tetapi sebenarnya, jumlah paste tentera yang ditahan oleh plat tipis dan lubang kecil mungkin hanya 1 hingga 3%. Memaksa reka papan sirkuit untuk menggunakan penuh isi kadang-kadang tidak perlu, yang mungkin meningkatkan biaya produksi papan sirkuit dengan lebih dari 10%. Jika bentangan tulang anjing (dogbone) digunakan pada papan HDI, ia akan memakan banyak kawasan dan meningkatkan induktan sirkuit (~25nH per inci). Pemilihan struktur-struktur ini akan mempengaruhi secara langsung kelajuan pemasangan dan kost produk dan prestasi. Gambar 9 menunjukkan struktur salib yang belum diisi dan penuh.

Menggunakan lubang di pads, lubang buta, dan belakang papan sirkuit, tiada titik ujian umum melalui lubang tersedia, dan hampir tiada ruang untuk mengakomodasi pads ujian 50 juta sebagai titik ujian dengan densiti tinggi. Kemampuan untuk mengurangi saiz titik ujian dan akses (Akses) adalah tugas penting bagi HDI. Dalam teori, terdapat banyak alat ujian dan kaedah ketepatan tinggi yang tersedia, tetapi dalam praktek, ia mungkin sukar untuk sepadan produk. Rancangan DFT-Design For Testing (DFT-Design For Testing) membolehkan jurutera ujian dan jurutera papan sirkuit merancang bersama-sama. Mereka boleh meramalkan keadaan kegagalan yang mungkin, merancang strategi ujian, memahami skop kegagalan, dan timbangkan rancangan kedekatan ujian sebelum rancangan papan sirkuit.

Aspek ini sangat penting untuk produksi massa, kerana ia melibatkan membandingkan biaya ujian produk. Beberapa perisian boleh meramalkan jenis kegagalan yang mungkin bagi setiap kenalan, komponen, dan isyarat papan, sehingga mod ujian dengan penutupan terbaik boleh dirancang. Senaraikan pads ujian yang diperlukan, yang boleh menyediakan perlindungan ujian dan urutan yang terbaik, dan perancang boleh menentukan kaedah ujian secara efektif berdasarkan dekat permukaan papan terbatas.

7 Kemampuan rancangan dan pengiraan kos memerlukan model

Untuk merancang papan sirkuit dengan teknologi HDI secara efektif, kita perlu memperhatikan banyak perubahan struktur tumpukan yang mungkin, struktur lubang dan kriteria merancang. Pada masa ini, industri telah mengembangkan beberapa kaedah penilaian berdasarkan pengalamannya, sehingga kerja desain boleh memilih kaedah dan struktur penumpang terbaik menurut rancangan.

Buka minimum, bulatan lubang, lebar litar, dll. yang digunakan dalam desain mempunyai kesan yang signifikan pada prestasi hasil, sementara tebal bahan, struktur tumpukan, nombor lubang baris, densiti lubang, dll. juga akan mempunyai kesan yang signifikan pada kos. Faktor kost lain, seperti: perawatan permukaan logam akhir, penutup, toleransi yang boleh dibenarkan, dll. juga akan mempengaruhi kost produksi.

Name

Walaupun pembangunan alat automatisasi rancangan elektronik (EDA) untuk rancangan papan HDI adalah lambat, terdapat banyak produk dewasa, dan fungsi mereka telah meningkat dengan permintaan, tetapi harga tinggi lebih bermasalah bagi syarikat rancangan kecil. Berbanding dengan alat reka automatasi tradisional melalui lubang, perbezaan penting dan fungsi ditambah sebagai berikut:

1) Struktur tertangkap (bersebelahan), tertangkap (bertentangan) dan terkandung dengan mikrofi buta

2) Lapisan penuh tumpukan (Setiap Lapisan) dan struktur tumpukan lapisan simetrik

3) Masalah lubang buta/terkubur

4) Terdapat lubang dalam struktur pad (Via-in-pad) dan bahagian-bahagian boleh diatur di atasnya

5) Sudut pembuluhan berbilang

6) Automatisasi konfigurasi penggemar-keluar BGA

7) Posisi lubang dinamik dan konfigurasi garis bahagian

8) Menempat dan menggerakkan lubang

9) Fungsi optimasi pembangian automatik diperlukan untuk menangani lubang buta/terkubur

10) Pautan dengan alat simulasi elektrik, panas dan FPGA

11) Sistem pemeriksaan kriteria reka dengan struktur HDI

12) Terdapat kriteria kawasan setempat dalam kawasan pemasangan komponen

Rancangan biasa HDI, bentangan kompleks rentetan BGA keluar (Escape) dan peningkatan keadaan yang kemudian memasuki saluran wayar adalah bahagian yang lebih terlihat bagi jenis isu ini.

9 Performasi elektrik dan integrasi isyarat

Pendekat kepada isyarat, integrasi kuasa, alat bentangan HDI, ia boleh menyokong rekaan HDI lebih lanjut, sehingga struktur output mempunyai ciri-ciri elektrik yang baik. Di hadapan ICs maju yang memerlukan masa naik yang lebih cepat, bunyi parasit pembawa yang telah dilupakan di masa lalu mesti dianggap. Bunyi parasit ini termasuk: kapasitasi tenaga/lapangan tanah, induktansi, kapasitasi pakej, induktansi, dan kesan papan sirkuit. Kapansansi dan induktansi konektor, kapansansi dan induktansi pesawat belakang atau kabel, kapansansi dan induktansi sambungan antara papan sirkuit, dan kapansansi dan induktansi pesawat kuasa/tanah juga perlu dianggap.

Kesan elektrik lubang dalam rangkaian kelajuan tinggi tidak dapat diabaikan. Lubang melalui mempunyai kapasitas relatif tinggi, induktan dan bunyi parasit lain, yang mungkin menjadi gangguan jelas kepada prestasi isyarat. Hampir semua struktur yang terikat di sekitar vias mempunyai lebih dari sepuluh kali jumlah bunyi parasit dari mikrovias.