PCB-Technologie - Wie realisiert man das Miniaturisierungsdesign der Leiterplatte?

Da die Funktionen elektronischer Produkte immer leistungsfähiger werden, Die Anforderungen an die Portabilität werden immer höher, und die Miniaturisierung von Leiterplatten ist zu einem Forschungsthema für viele Elektronikdesignunternehmen geworden. In diesem Artikel werden die Methoden, Herausforderungen und Trends der Miniaturisierung von Leiterplatten als Hauptlinie, kombiniert mit den leistungsstarken Funktionen von Cadence SPB16.5 in der Miniaturisierung von Leiterplatten, und analysiert umfassend die technische Realisierung des Leiterplattenminiaturisierungsdesigns. Es umfasst hauptsächlich folgende Inhalte: den aktuellen Status und Trends des Leiterplattenminiaturisierungsdesigns, und die aktuelle Mainstream HDI-Verarbeitungstechnologie, introducing the latest ANYLAYER (any level) technology design method and process realization, Einführung der Anwendung von eingebettetem Widerstand und eingebetteter Kapazität, Die Entwurfsmethode und Prozessrealisierung von Stilkomponenten. Zur gleichen Zeit, es stellt die Unterstützung von Cadence SPB16 vor.5 Software zur Miniaturisierung von Leiterplatten. Endlich, Es stellt die Anwendung des HDI-Designs in Hochgeschwindigkeits- und Simulationsmethoden vor, Anwendung von HDI in Kommunikationssystemprodukten, Vergleich von HDI und Back Drilling, etc.

1 Einleitung

Die Vorteile der Produktminiaturisierung liegen auf der Hand, was zur Entwicklung der Leiterplattenminiaturisierungsdesigntechnologie geführt hat.

2. HDI Technologie und Prozessrealisierung

HDI: High Density Interconnect, Verbindung mit hoher Dichte. Die traditionelle Leiterplattenbohrung wird durch den Bohrer beeinflusst, wenn der Bohrlochdurchmesser 0 erreicht.15mm, die Kosten sind bereits sehr hoch, und es ist schwierig, sich wieder zu verbessern. Das Bohren von HDI-Platten beruht nicht mehr auf traditionellem mechanischem Bohren, aber eine Kombination aus Laserbohren und mechanischem Bohren. HDI ist das, was wir normalerweise blind begraben durch Technologie nennen. Die Entstehung der HDI-Technologie hat die Entwicklung der Leiterplattenindustrie. Dadurch ist es möglich, dichtere BGA anzuordnen, QFP, etc. in der Leiterplatte.

2.1 Klassifizierung der HDI

Die Klassifizierung von HDI wird auf IPC-2315 ausführlich erläutert und unterteilt in folgende Typen je nach Tiefe des Laserlochs: HDI erster Ordnung, HDI zweiter Ordnung und HDI dritter Ordnung.

Die HDI-Technologie erster Ordnung bezieht sich auf eine Lochformtechnik, bei der Sacklöcher nur die Oberflächenschicht und die angrenzende sekundäre Außenschicht verbinden. Normalerweise verwenden Laserlöcher und -scheiben 4/12mil (5/12mil), natürlich können Sie jetzt auch kleinere Scheiben wie 4/10mil verwenden, um Verdrahtungen mit höherer Dichte zu behandeln. Wir verwenden im Allgemeinen gewöhnliche Löcher für die blinden Löcher der inneren Schicht. Die HDI-Technologie zweiter Ordnung ist eine Verbesserung und Verbesserung gegenüber der HDI-Technologie erster Ordnung. Es umfasst Laser-Blindlöcher, die direkt von der Oberflächenschicht in die dritte Schicht gebohrt werden (2+N+2), und die Oberflächenschicht wird in die zweite und dann von der dritten Schicht gebohrt. Es gibt zwei Arten von Bohrungen von der zweiten Schicht zur dritten Schicht (1+1+N+1+1+1), und die Verarbeitungsschwierigkeiten sind weitaus größer als die der HDI-Technologie erster Ordnung. Der Verarbeitungs- und Herstellungsprozess der HDI-Platine dritter Ordnung ähnelt im Wesentlichen dem der zweiten Ordnung, mit der Ausnahme, dass es mehrere Arten von Bohrungen gibt. Derzeit sind das inländische HDI-Design zweiter Ordnung und die Verarbeitung sehr ausgereift.

2.2 Herausforderungen im HDI Board Design

Das Design von mehrstufigen HDI erfordert einen flexiblen und leistungsstarken Constraint Manager, der Mikrolöcher und gewöhnliche mechanische Löcher identifizieren kann und die Abstandsbeschränkungen zwischen Mikrolöchern und anderen Elementen festlegen kann. Die Constraint-Beziehung des Netzwerks mit dem gleichen Namen wird kompliziert, und es ist notwendig, die Überprüfung der Abstandsbeschränkung des Netzwerks mit dem gleichen Namen in verschiedenen Situationen zu unterstützen. Sie müssen in der Lage sein, verschiedene Arten von Via-Informationen klar darzustellen, um die Verwaltung durch Konstrukteure zu erleichtern.

3. ANYLAYER (irgendeine Bestellung) Technologie

Um die Miniaturisierungsanforderungen einiger High-End-Unterhaltungselektronikprodukte zu erfüllen, ist die Integration von Chips immer höher geworden, die BGA-Pin-Pitch rückt näher und näher (kleiner als oder gleich 0,4 Pitch) und das PCB-Layout ist immer kompakter geworden. Auch die Dichte nimmt zu. Um die Layoutrate des Designs zu verbessern, ohne die Signalintegrität und andere Leistung zu beeinträchtigen, wird die ANYLAYER-Technologie (jede Bestellung) geboren. Dies ist die willkürliche mittels Technologie (ALIVH-Any Layer IVH Structure Multilayer Printed Wireing Board).

3.1 Technische Eigenschaften der Durchgangslöcher in jeder Schicht

Der größte Vorteil von ALIVH ist, dass die Gestaltungsfreiheit erheblich erhöht wird und Löcher zwischen den Schichten beliebig gestanzt werden können, was mit der HDI-Technologie nicht erreicht werden kann.

3.2 Design Herausforderungen von Vias in jeder Schicht

Jede Schicht über Technologie untergräbt vollständig die traditionelle via Design Methode. Wenn noch verschiedene Schichten von Durchkontaktierungen bereitgestellt werden müssen, erhöht dies die Verwaltungsschwierigkeit. Das Konstruktionswerkzeug wird benötigt, um die Fähigkeit des intelligenten Stanzens zu haben, und kann gleichzeitig beliebig kombiniert und geteilt werden

4. Begrabener Widerstand, vergrabene Kapazität und vergrabene Komponenten

High-Speed-Zugang zum Internet und sozialen Netzwerken erfordert eine hohe Integration und Miniaturisierung von Handheld-Geräten. Zur Zeit, Es basiert auf der fortschrittlichsten 4-N-4 HDI Technologie. Allerdings, um eine höhere Vernetzungsdichte in der nächsten Generation neuer Technologien zu erreichen, in diesem Bereich, Die Einbettung passiver oder sogar aktiver Teile in Leiterplatten und Substrate kann die oben genannten Anforderungen erfüllen. Wenn Sie Mobiltelefone entwerfen, Digitalkameras und andere Unterhaltungselektronikprodukte, Überlegen, wie passive und aktive Teile in Leiterplatten und Substrate eingebettet werden können, ist die beste Wahl für aktuelle Designs. Diese Methode kann etwas anders sein, da Sie verschiedene Anbieter verwenden. Ein weiterer Vorteil der Einbettung von Teilen ist, dass die Technologie Schutz von geistigen Eigentumsrechten bietet und so genannte Reverse Design verhindert. Allegro PCB Editor kann die besten industriellen Lösungen anbieten. Allegro PCB Editor kann auch enger mit HDI-Platinen zusammenarbeiten, flexible Boards und eingebettete Teile. Sie können die richtigen Parameter und Einschränkungen erhalten, um das Design von eingebetteten Teilen abzuschließen. Das Design von Embedded Devices vereinfacht nicht nur den anschließenden SMT-Prozess, aber auch die Sauberkeit der Leiterplattenprodukte.

5. Anwendung des HDI-Entwurfs in der Hochgeschwindigkeits- und Simulationsmethode

Mit der Entwicklung der seriellen Hochgeschwindigkeitsbustechnologie steigt die Signalübertragungsrate weiter an, und auch der Einfluss von Parasiten wurde immer mehr Aufmerksamkeit geschenkt. Hochgeschwindigkeits-Simulationsingenieure achten durch Optimierung auf und verwenden verschiedene Methoden, um die Auswirkungen von Parasiten zu reduzieren. HDI kann die parasitären Parameter der Oberflächenvorrichtung aufgrund der Konstruktionsanforderungen des Lochs in der Scheibe reduzieren. Gleichzeitig beträgt die Induktivität und Kapazität der Mikrovia nur etwa ein Zehntel der eines Standard-Durchgangs.