Дизайн печатной платы HDI

Рекомендации по проектированию печатных плат HDI

Соединительные платы высокой плотности, широко известные как HDI-печатные платы,  становятся все более популярными в электронике. Эти платы предлагают высокую производительность и специально разработаны для некоторых конкретных приложений. Современные устройства становятся все более компактными, а также компоненты в этих устройствах становятся меньше. Изобретение печатной платы HDI внесло свой вклад в это развитие.

Дизайн и производство печатных плат HDI начались в 1980 году. Затем исследователи должны были исследовать, как минимизировать размер сквозных отверстий в печатных платах. С тех пор производители и дизайнеры искали способы заполнить одну плату с большим количеством компонентов и функций.

Что такое HDI PCB?

Печатная плата с высокой плотностью межсоединений (HDI) - это тип платы с более высокой плотностью проводки для каждой площади поверхности единицы. Эта плотность больше, чем у стандартной платы. Кроме того, платы HDI имеют более тонкие линии и пространство. Они составляют небольшие отверстия, которые могут запечатлеть прокладки.

Плата HDI интегрирует минимальные слои и тонкие материалы для своего состава. Следовательно, они помогают повысить его эффективность и производительность. Компоновка печатной платы HDI подходит для сложных конструкций. Кроме того, платы HDI предлагают много преимуществ. Эти платы повышают электрические характеристики и уменьшают габариты и вес оборудования.

Переходные отверстия в печатных платах HDI равны или меньше 150 микрометров. Кроме того, промежутки и линии на этих досках равны или меньше 100 микрометров. Все это способствует уменьшению размера плат HDI. Кроме того, повышенная плотность межсоединени печатных плат HDI помогает улучшить мощность сигнала, а также повысить надежность. Печатные платы HDI объединяют в себе ультратонкие материалы и минимальное количество слоев по сравнению со стандартными платами.

Печатные платы HDI способствовали разработке более мощных и компактных электронных устройств. Следовательно, когда линии на схеме становятся намного меньше 65 микрон, уменьшается возможность травления вашего пространства и трассы. Например, травление на стандартной печатной плате позволяет использовать толстый резист, и есть много мест для допусков для травления этих пространств.

Определение печатных плат HDI

В IPC-6012 она считается печатной платой HDI, когда количество электрических соединений в среднем достигает 20 соединений на см2 с обеих сторон сердечника и, как правило, для достижения этих условий дорожки и зазоры микропереходов не должны превышать 100 мкм. Если мы считаем, что описанные параметры разработаны на всех уровнях схемы, мы понимаем, что это создает большие технологические проблемы для поставщиков печатных плат.

Печатная плата HDI - техническая иллюстрация | Hitech Circuits

Рис. 1 Здесь мы показываем вам текущую ситуацию, которую Hitechpcba может поддерживать, структуры типа III, основанные на центральном ядре, называемом последовательностями NB + 3 глухих отверстий, скоро будут доступны последовательности NB +4 и +5 Включая структуру ELIC до 10L ( ELIC = КАЖДЫЕ СЛОИ СОЕДИНЯЮТСЯ)

Печатные платы HDI обычно классифицируются по сборкам HDI, и существуют печатные платы 1+N+1, 2+N+2, 3+N+3, 4+N+4 и ELIC HDI (все слои соединяют печатные платы HDI). Во внешних слоях печатной платы HDI микроотверстия обычно образуют более дорогие многослойные переходные отверстия или более дешевые переходные отверстия в шахматном порядке.

Печатная плата HDI имеет симметричную структуру: внутренний и внешний слои схемы

Каждая печатная плата HDI состоит из внутреннего и внешнего слоев. Обычно печатная плата HDI имеет симметричную структуру. Внутренние слои являются частью оси симметрии печатной платы, и обычно эта часть пронизана скрытыми переходными отверстиями. Внешние слои зажимают внутренние слои. Они по отдельности пронизаны глухими микропереходами. Например, в приведенной ниже простейшей 4-слойной структуре печатной платы HDI верхний и нижний слои являются внешними слоями печатной платы HDI , а слои 2 и 3 — внутренними слоями.

Сборки печатных плат HDI : 1+N+1, 2+N+2, 3+N+3, 4+N+4, 5+N+5 и печатная плата ELIC HDI

HDI строит означает, сколько раз сверлить лазером микроотверстия. 1+N+1 — это простейшая сборка HDI, и это означает, что микроотверстия печатной платы HDI представляют собой одиночные переходы отверстия, для которых требуется только одно лазерное сверление.

2+N+2 означает, что печатная плата HDI требует двойного лазерного сверления, а верхний и нижний внешние слои имеют 2 слоя печатной платы. В отличие от 1+N+1, 2+N+2 имеет два случая. Во-первых, микроотверстия двух соседних внешних слоев перекрываются, и два микроотверстия образуют сложенное отверстие. Другой случай состоит в том, что микроотверстия двух соседних внешних слоев не перекрываются и образуют сквозное отверстие, расположенное в шахматном порядке. Как мы знаем, требуется чрезвычайно высокая точностьдля определения местоположения и объединения двух микросхем, поэтому печатные платы, расположенные друг над другом через HDI, стоят дороже, чем печатные платы, расположенные в шахматном порядке с помощью печатных плат HID.

3+N+3 означает, что печатные платы HDI требуют трехкратного лазерного сверления, а верхний и нижний внешние слои имеют 3 слоя печатной платы. И так далее. Чем больше раз выполняется лазерное сверление, тем выше требования к технологиям производства печатных плат HDI и выше затраты. Обычно используются печатные платы HDI 1+N+1, 2+N+2, 3+N+3 и 4+N+4. Печатные платы 5+N+5 HDI также используются, но меньше. Например, в iPhone 6 в качестве материнской платы используется печатная плата 5+N+5 HDI.

Печатная плата ELIC HDI означает что все слои соединяют печатную плату

Вы разрабатываете межсоединительные печатные платы высокой плотности?

Печатные платы HDI характеризуются высокой плотностью компонентов и маршрутизацией межсоединений с использованием новейших технологий проектирования и производства.

Печатная плата HDI — это высокопроизводительная плата, использующая преимущества

Лазерные микроотверстия

Слепые и заглубленные переходные отверстия

Тонкие линии и пробелы

Технология Via-in-Pad

Наращивание и последовательное ламинирование печатных плат

Устройства с мелким шагом до 200 микрон

А проектирование печатных плат HDI — критически важный процесс, требующий специальных знаний, опыта и надлежащего использования технологий. Чтобы помочь вам понять компоновку HDI и способствовать успешному проектированию печатных плат HDI, мы делимся в этом блоге некоторыми ключевыми соображениями и предложениями, которые следует учитывать в процессе проектирования, с надеждой вдохновить вас на создание инновационных проектов HDI.

Что такое компоновка HDI?

Дизайн печатных плат HDI - это специализированный подход, который оптимизирует размещение компонентов на печатной плате (PCB), чтобы максимизировать использование пространства и минимизировать интерференции сигнала. Это особенно полезно для разработки компактных и высокопроизводительных электронных устройств, таких как смартфоны, планшеты и носимые устройства.

Существуют различные типы компоновок HDI, включая последовательное наращивание, многоуровневые переходы и микровыходы. В последовательном наращивании слои печатной платы создаются последовательно для достижения желаемой плотности. Многослойные переходные отверстия предполагают сверление отверстий в нескольких слоях платы для создания межсоединений. С другой стороны, микроволии похожи на многослойные переходные отверстия, но они намного меньше по размеру, что позволяет получить еще более высокую плотность компонентов на печатной плате.

Почему печатная плата HDI важна в электронном производстве?

Существуют различные преимущества технологии HDI. Прежде всего, технология HDI помогает уменьшить размер устройств благодаря высокой плотности подключения. Кроме того, печатные платы HDI улучшают характеристики устройств. Технология HDI способствует производству носимой электроники, портативных электронных устройств и смартфонов. Кроме того, способность интегрировать больше компонентов в электронику делает печатные платы HDI предпочтительным вариантом среди производителей.

Меньший вес и размер

Печатные платы HDI позволяет производство меньших устройств. Это связано с тем, что эти платы позволяют интегрировать больше компонентов. С уменьшенным размером платы производители могут строить устройства, которые могут поместиться в более мелкие пространства.

Улучшенная передача сигнала

Печатная плата высокой плотности усиливает передачу сигнала. Кроме того, эти платы улучшают качество сигнала в электронных устройствах.

Более плотная трассировка

Печатные платы HDI позволяют производителям интегрировать больше компонентов на печатную плату. Это обеспечивает более плотную трассировку. Кроме того, конструкция печатной платы HDI предлагает больше свободы для интеграции большего количества компонентов с обеих сторон совета платы.

Высокая надежность

Печатные платы HDI очень надежны в результате интеграции многослойных переходных устройств. Кроме того, платы HDI обеспечивают большую защиту от любых экстремальных условий окружающей среды.

Экономически эффективным

HDI Technology предлагает экономически эффективные решения для производства электроники. Качество является важным фактором при разработке электроники. Конструкция HDI позволяет минимизировать стандартную 8 -слойную печатную плату до 4 -х слойной печатной платы HDI с использованием Microvia. Кроме того, хорошо продуманная 4-слойная печатная плата HDI может предложить лучшие функции больше, чем 8-слойная стандартная печатная плата.

Соображения проектирования печатных плат HDI

Использование микроволис

Использование микровористов может помочь дизайнерам печатных плат для достижения большего количества выводов. Кроме того, Микровыводы может создать область побега плотных компонентов. Микровыводы имеет низкую индуктивность, которая делает их идеальными для высокоскоростных применений. Кроме того, они помогают связывать плоскости мощности с развязками конденсаторов.

Выбор компонентов

Печатная плата HDI обычно содержит компоненты SMD и BGA. Кроме того, важно выбрать шаг/расстояние между этими булавками. Надлежащее расстояние между булавками помогает определить ширину укладки платы и трассировки.

Выбор материала

Это важное соображение для каждого дизайна печатной платы. Тем не менее, это более важное рассмотрение в дизайне печатных плат HDI. Выбор соответствующего материала идеально подходит для производства, а также для удовлетворения электрических требований.

Терморегулирование

Стандарт IPC-2226 указывает на тепловые проблемы в плате. Следовательно, рекомендуется сослаться на этот стандарт, чтобы обеспечить лучшую тепловую управление. Кроме того, дизайнер должен предотвратить эти тепловые проблемы. Более тонкие диэлектрики могут обеспечить термическое рассеяние. Рекомендуется добавить тепловые переходы, чтобы увеличить рассеивание тепла.

Тестирование

Вместо того, чтобы использовать тестирование в цикле, дизайнеры печатных плат HDI интегрируют JTAG или функциональное тестирование. Это связано с тем, что тестирование в цикле обычно требует полного узлового анализа.

Укупорка отверстий

Рекомендуется закрывать или заполнять микроворию, чтобы предложить плоскую поверхность. Кроме того, ограничение отверстий позволяет дизайнерам размещать активные части на двух сторонах печатной платы. Если не закрывать отверстия, это может привести к образованию воздушных пузырьков, и это повлияет на качество припоя.

Минимизированная перфорация плоскости

Большая грунтовая или мощная медь повышает целостность мощности и электромагнитную совместимость. Тем не менее, микроволис создает небольшой разрыв, где бы они ни перфорировали плоскость, и это может повлиять на целостность мощности, целостность сигнала и электромагнитную совместимость. Следовательно, перфорируйте меньше, чтобы получить более высокий экранирование и лучший эффект плоскости изображения.

Тенденции и будущее технологии печатных плат HDI

В жизни люди всегда будут требовать изменения. Изменения - это постоянная вещь в жизни. Постоянные изменения, инновации и развитие продолжаются в электронике. Появление технологии печатных плат HDI привело к развитию производства электроники. Почти все отрасли пользуются технологией печатной платы HDI.

В прошлом печатные платы составляли несколько проводящих слоев. Все изменилось, так как это больше не так. Для технологий HDI плат будущее кажется ярким. Будут изготовлены более сложные и компактные устройства. Возможности плат HDI интегрировать больше компонентов с обеих сторон сделают это возможным.

Кроме того, глухое отверстие и сквозное отверстие технологии поможет этому развитию. Устройства, которые будут в основном изготовлены с помощью плат схемы HDI, будут быстрее переносить сигналы и уменьшить потерю сигнала. Кроме того, интеграция лазерного бурения в круговых платах HDI расширяет их возможности. Печатные платы  HDI имеют тонкие компоненты высоты тона.

Печатные платы с HDI минимизируют количество проводящих слоев для платы, тем самым снижая плотную маршрутизацию трассировки. Кроме того, печатные платы HDI интегрируют микроворию, заглубленные и глухие переходы, которые усиливают маршрутизацию в небольшом пространстве. Благодарч этой возможности существует минимизированная дистрибьюторная индуктивность. Следовательно, это повышает целостность сигнала.

Кроме того, технология печатных плат HDI позволила использовать альтернативные методы компоновки за счет интеграции заглубленных переходных отверстий, глухих переходных отверстий и микровыходов. Внедрение технологии последовательного ламинирования с просверливанием помогло производителям увеличить плотность плат.

HDI оказывает несколько технологических последствий в отрасли печатных плат. Одним из таких является сокращение количества слоев и размера платы. Следовательно, это повышает проводимость.

Важные моменты, которые можно понять в печатной плате HDI

Микроотверстие

Микроотверстие - это слепое отверстие, созданное на многослойном мультилере. Он создает электрическое соединение с помощью изолятора в проводящих слоях.

Минимальное отверстие для размера прокладки

Минимальное отверстие размера накладки на внутреннем или внешнем слое печатной платы HDI  должно быть +0,010. Тем не менее, отверстие для размера прокладки должно быть +0,014 для отверстий компонентов.

Медная обертка

Медная упаковка относится к медному слою, который защищает внешнюю поверхность заполненных отверстий. Кроме того, толщина медной пленки зависит от толщины медной на внешней поверхности отверстия с покрытием.

Рекомендуется путем заделки отверстий

Смола для заделки отверстий всегда заполняет сквозные отверстия. Это отверстие будет заполнено постоянным веществом, заполняющим отверстие.

Закрывается крышкой через отверстие

Плодость поверхности определяет дизайн сквозной дизайн накладки. Кроме того, отверстия будут заполнены смолой. Поэтому вам понадобится дополнительная тонкая медная крышка.

В случаях использования печатной платы HDI

Печатные платы HDI имеют несколько вариантов использования. Они широко используются в высокопроизводительных приложениях, поскольку они предлагают плотную схему. Кроме того, они очень предпочтительны в большинстве отраслей, поскольку минимизируют размер устройств.

Военный

Военные устройства работают в суровых условиях окружающей среды. Следовательно, существует высокий спрос на межсоединительные платы высокой плотности (HDI) Устройства военной связи обычно изготавливаются из печатных плат HDI. Кроме того, вы найдете совет HDI в военных транспортных средствах и самолетах.

Бытовая электроника

Сложные и компактные потребительские электронные устройства, которые вы видите сегодня, оснащены печатной платой HDI . Кроме того, технология взаимодействия с высокой плотностью (HDI) способствовала разработке цифровых смартфонов. Эти платы внесли свой вклад в продвижение в ноутбуках и персональных компьютерах. Другие электронные устройства, такие как телевизоры со светодиодной подсветкой, устройства с сенсорным экраном и цифровые фотоаппараты, получили пользу от печатной платы HDI.

Аэрокосмическая

Большинство устройств в аэрокосмической отрасли оснащены печатными платами HDI . Эффективное рассеяние тепла в аэрокосмических устройствах имеет решающее значение. Следовательно, это требует более высокой плотности межконтактной платы. Печатная плата HDI широко интегрирована для производственных коммуникационных и навигационных устройств на аэрокосмических устройствах.

Медицинский

Широкий ассортимент медицинских устройств оснащена печатной платой HDI. Например, медицинское оборудование, такое как сканеры, камера колоноскопии и мониторы сердца, включают в себя платы HDI. Камеры колоноскопии проходят через толстую кишку человека для обследования.

Автомобильный

Автомобильная промышленность - одна из отраслей, которые полагаются на платы HDI. Производители транспортных средств очень заинтересованы в этих платах в связи с тем, что это обеспечивает больше инноваций. С помощью печатной платы HDI вы можете сэкономить место, а также повысить производительность транспортного средства. Кроме того, такие автомобили, как Tesla, встроены печатные платы HDI для управления электрическими функциями.

Заключение

В заключение, дизайн печатных плат HDI является критическим процессом, который требует тщательного рассмотрения различных факторов. Следуя рекомендациям по проектирования печатных плат HDI и рассмотрением ключевых факторов, упомянутых в этом блоге, дизайнеры могут создавать инновационные и надежные проекты HDI и обеспечить реализацию инновационных и передовых продуктов.

Конструкция печатных плат HDI требует рассмотрения некоторых факторов. Революционные новые устройства, такие как носимые устройства, небольшие гаджеты стыки и компьютеры с сенсорным экраном, все интегрируют печатные платы HDI. Соединительные платы с высокой плотностью постепенно становятся основой в области электроники.

Hitech Circuits, ведущий производитель печатной платы в Китае, занимается проектированием печатных плат в течение почти 15 лет. У нас есть весь опыт и инструменты, необходимые для завершения мощного дизайна печатных плат HDI, наша команда экспертов обслуживала клиентов из различных отраслей промышленности, от медицинской и потребительской электроники до автомобилей и IoT. Свяжитесь с нами, чтобы получить надежные службы по проектированию печатных плат HDI.