Layout de PCB HDI - Aspectos especiais precisam prestar atenção

O Layout de PCB HDI não é fácil, considerando os muitos fatores envolvidos juntamente com a complexidade do próprio processo de projeto. Esse nível de dificuldade aumenta alguns níveis quando você deseja que ele seja personalizado para atender às suas especificações. Sua melhor aposta é encontrar o fabricante certo para fabricar um PCB HDI que seja ideal para suas necessidades de negócios.

Dito isso, você também deve conhecer os aspectos específicos do design para poder ver os aspectos de personalização e, com base nisso, escolher o fabricante certo para fazer esse design personalizado para você.

Taxa de abertura

Uma das primeiras coisas a considerar em um projeto de furo é a taxa de abertura. Se você planeja usar o processo de perfuração mecânica tradicional, a abertura do furo não deve ser superior a 0,15 mm e a taxa de espessura da placa para a abertura deve ser de 8:1. Você pode ir até 12:1 em determinadas circunstâncias, mas é melhor mantê-lo na proporção usual de 8:1.

Na perfuração a laser, a abertura do furo deve ser de 3 a 6 milímetros, embora quatro seja o mais ideal. Além disso, a profundidade do furo para a abertura deve estar na proporção de 1:1.

É importante notar que o tamanho da abertura diminui durante o processo de galvanização quando a espessura da placa aumenta porque é difícil para a solução química penetrar em placas muito grossas. Além disso, quando a tensão aumenta, os defeitos se tornam mais visíveis, resultando em uma falha completa da placa.

Para evitar esses problemas, certifique-se de que a empresa de projeto de PCB que você escolher esteja familiarizada com essas proporções e técnicas. Caso contrário, você acabará com uma alta taxa de sucata e possivelmente até uma falha na fabricação.

Tipos de empilhamento de PCB HDI

A base de classificação do HDI PCB Stack up é a ordem das camadas com furos cegos. Vamos dar uma olhada em algumas das categorias populares.

2.1. 1-IDH

Nesta categoria, a estrutura de furos enterrados e cegos está nesta ordem.

• 1-2 é um buraco cego

• 6-5 é um buraco cego

• 2-5 é um buraco enterrado

2.2. 2-HDI não empilhado

A estrutura de um 2-HDI não empilhado é a seguinte.

• 1-2 é um buraco cego que não é empilhado

• 2-3 é um buraco cego não empilhado

• 8-7 é um buraco cego não empilhado

• 7-6 é um buraco cego não empilhado

• 3-6 é um buraco enterrado

2.3. 2-HDI empilhado

Aqui está a aparência de um tipo de 2-HDI empilhado.

• 1-2 é um buraco cego empilhado

• 2-3 é um buraco cego empilhado

• 8-7 é um buraco cego empilhado

• 7-6 é um buraco cego empilhado

• 3-6 é um buraco enterrado.

2.4. 2-HDI empilhado e preenchido com resina

Neste exemplo, é assim que a ordenação das camadas é a seguinte.

• 1-2 é um buraco cego empilhado

• 2-3 é um furo cego empilhado e preenchido com resina

• 8-7 é um buraco cego empilhado

• 7-6 é um furo cego empilhado e preenchido com resina

• 3-6 é um buraco enterrado.

Esses exemplos trazem à tona a necessidade de os projetistas considerarem o projeto assimétrico correto para garantir que a distribuição de furos enterrados e cegos seja de modo que o rendimento da placa seja máximo. Se não houver uniformidade na estrutura desses furos, isso pode levar ao estresse e à formação de empenamento unilateral, o que pode eventualmente diminuir o rendimento da placa.

Fluxo do processo de design HDI-PCB

O fluxo do processo é essencial para qualquer projeto, e um HDI-PCB, em particular. Existe uma maneira específica de fazer furos para garantir que a placa seja estável e dê um bom rendimento, e você deve encontrar fabricantes que conheçam o processo exato para o projeto.

Tomemos o exemplo de dois tipos de empilhamento para ter uma ideia do fluxo do processo e sua importância geral para o projeto.

3.1. HDI de 4 camadas com um empilhamento

Em geral, o fluxo de processo para um HDI de 4 camadas é relativamente semelhante ao de um PCB comum. A única diferença entre os dois está na sequência de furos. Projetistas e engenheiros devem começar com furos enterrados de 2-3 camadas, seguidos pela perfuração mecânica de 1-4 camadas e, finalmente, o furo cego de 1-2 e 4-3.

Se este processo não for seguido, pode causar problemas extremos de fabricação, aumentando assim o custo de sucata e produção.

3.2. HDI de 6 camadas com dois empilhamento

Neste caso, o processo inicia-se com a perfuração de furos enterrados em 3-4 camadas seguidas de 2-5 camadas, furos cegos em 2-3 e 5-4 camadas, furos em 1-6 e, finalmente, a perfuração de 1 -2 e 6-5 furos cegos.

Apesar de um fluxo de processo tão rigoroso, o HDI de 6 camadas com dois empilhamentos não é recomendado, exceto para produtos avançados. A taxa de refugo do produto será alta e os erros acumulados de contraponto não podem ser eliminados.

Layout HDI-PCB dos componentes

Outro aspecto essencial a ser considerado ao projetar placas HDI-PCB é o layout dos componentes. O espaçamento entre os componentes tem um grande impacto na soldabilidade e manutenção das placas.

Idealmente, o fabricante escolhido deve respeitar o seguinte espaçamento para evitar problemas durante a instalação.

• SOP e PIN comuns de outros componentes devem ter uma distância mínima de 40 milímetros entre cada um.

• BGA e PIN de outros componentes devem estar a uma distância mínima de 80 milímetros.

• Um PIN em componentes comuns pode ter um espaçamento de cerca de 20 milímetros.

• As partes RF, analógicas e digitais devem ser separadas em termos de espaço. Além disso, deve haver um espaçamento alto entre eles, independentemente de estarem do mesmo lado ou de um lado diferente.

• Sinais de alta potência devem estar longe de outros sinais.

Estas são especificações mínimas, e o fabricante deve se esforçar para dar o máximo de folga possível para facilitar a soldagem, montagem e retrabalho, se necessário.

Como você pode ver, o layout tem uma influência significativa no design e no desempenho final da sua placa.

Acompanhamento

Um fabricante confiável deve considerar muitos aspectos diferentes no rastreamento para garantir que o projeto final seja estável e de acordo com suas necessidades e expectativas.

Alguns desses aspectos são:

• Os componentes nas camadas superior e inferior devem ter um bom isolamento. em

• O crosstalk mútuo entre os sinais da camada interna deve estar em um nível mínimo.

• Para sinais de RF e áreas analógicas, certifique-se de que haja um caminho de refluxo correto ao redor de cada sinal.

• Rastreie os sinais necessários com altos níveis de impedância em uma prioridade mais alta do que outros sinais.

Seguir essas considerações de rastreamento é necessário para evitar curtos-circuitos, circuitos abertos, absorção fraca e outros problemas que assolam o design ruim.

Layout de PCB HDI – Tamanho do bloco

O tamanho da almofada tem uma grande influência no resultado do projeto, especialmente em tamanho e peso. Também pode reduzir o tamanho geral do produto eletrônico se esse for um dos seus objetivos de design.

Abaixo estão alguns tamanhos de pads ideais, embora a personalização desses tamanhos seja possível com base em requisitos específicos.

• O tamanho do bloco deve ser três milímetros acima do tamanho da broca para a via cega e 10 milímetros acima do tamanho da broca para a via enterrada e o furo passante, respectivamente.

• Opção avançada, o tamanho do bloco deve ser seis milímetros acima do tamanho da broca para a via cega e 14 milímetros acima do tamanho da broca para a via enterrada e o furo passante, respectivamente.

• Para placas padrão, o tamanho do bloco deve ser oito milímetros acima do tamanho da broca para a via cega e 20 milímetros acima do tamanho da broca para a via enterrada e o furo passante, respectivamente.

Layout de PCB HDI–Material

O PCB contém quatro camadas, todas laminadas a quente em uma única camada. Os materiais usados ​​da camada superior para a inferior incluem Silkscreen, máscara de solda, cobre e substrato. Destes, a camada de substrato é de fibra de vidro e é frequentemente chamada de FR4, o que denota resistência ao fogo. A espessura desta camada de substrato pode variar de acordo com os requisitos e o dispositivo.

Existem muitas subcategorias em cada uma das quatro camadas acima que podem depender de seus requisitos.

Embora sejam os padrões, também estão disponíveis placas feitas de materiais mais baratos. Mas essas placas não duram muito tempo e tendem a perder sua laminação rapidamente, dependendo do material utilizado. Você pode até identificar esses materiais baratos pelo cheiro que eles exalam durante o processo de soldagem.

Cabe a você encontrar um fabricante que use os melhores materiais para suas necessidades.

Layout de PCB HDI–Conclusão

Esperamos que esta informação lhe dê uma idéia geral de seus aspectos ao projetar um PCB HDI. Se você planeja encontrar um fabricante para fazer esse trabalho para você, certifique-se de que a empresa escolhida entenda esses aspectos em profundidade e tenha experiência e habilidade para criar o conselho certo para suas necessidades.

O fabricante certo saberá essas coisas de cor e não esperará que você insira essas considerações especiais.