Diseño de PCB HDI:se debe prestar atención a los aspectos especiales

El diseño de PCB HDI no es fácil, considerando los muchos factores que intervienen junto con la complejidad del proceso de diseño en sí. Este nivel de dificultad sube un poco cuando lo quieres personalizar para cumplir con tus especificaciones. Lo mejor que puede hacer es encontrar el fabricante adecuado para fabricar una PCB HDI que sea adecuada para las necesidades de su negocio.

Dicho esto, también debe conocer los aspectos específicos que intervienen en el diseño para que pueda ver los aspectos de personalización y, en función de ello, puede elegir el fabricante adecuado para hacer este diseño personalizado para usted.

Relación de apertura

Una de las primeras cosas a considerar en el diseño de un agujero es la relación de apertura. Si planea utilizar el proceso de perforación mecánica tradicional, la apertura de su orificio no debe ser superior a 0,15 mm, y la relación entre el grosor de la placa y la apertura debe ser de 8:1. Puede subir hasta 12:1 en determinadas circunstancias, pero es mejor mantenerlo en la proporción habitual de 8:1.

En la perforación con láser, la apertura del orificio de perforación debe ser de 3 a 6 milímetros, aunque cuatro es lo más ideal. Además, la profundidad del orificio a la apertura debe estar en una proporción de 1:1.

Es importante tener en cuenta que el tamaño de la abertura se hace más pequeño durante el proceso de enchapado cuando aumenta el grosor del tablero porque es difícil que la solución química penetre a través de tableros muy gruesos. Además, cuando aumenta el voltaje, los defectos se vuelven más visibles, lo que resulta en una falla completa de la placa.

Para evitar estos problemas, asegúrese de que la empresa de diseño de PCB que elija esté familiarizada con estas proporciones y técnicas. De lo contrario, terminará con una alta tasa de desechos y posiblemente incluso con una falla en la fabricación.

Tipos de apilamiento de PCB HDI

La base de clasificación de HDI PCB Stack up es el orden de las capas con orificios ciegos. Echemos un vistazo a algunas de las categorías populares.

2.1. 1-HDI

En esta categoría, la estructura de agujeros enterrados y ciegos está en este orden.

• 1-2 es un agujero ciego

• 6-5 es un agujero ciego

• 2-5 es un agujero enterrado

2.2. 2-HDI no apilado

La estructura de un 2-HDI no apilado es la siguiente.

• 1-2 es un agujero ciego que no está apilado

• 2-3 es un hoyo ciego no apilado

• 8-7 es un hoyo ciego no apilado

• 7-6 es un hoyo ciego no apilado

• 3-6 es un agujero enterrado

2.3. 2 HDI apilados

Así es como se ve un tipo 2-HDI apilado.

• 1-2 es un hoyo ciego apilado

• 2-3 es un hoyo ciego apilado

• 8-7 es un hoyo ciego apilado

• 7-6 es un hoyo ciego apilado

• 3-6 es un agujero enterrado.

2.4. 2-HDI apilados y rellenos de resina

En este ejemplo, el orden de las capas es el siguiente.

• 1-2 es un hoyo ciego apilado

• 2-3 es un agujero ciego apilado y lleno de resina

• 8-7 es un hoyo ciego apilado

• 7-6 es un agujero ciego apilado y lleno de resina

• 3-6 es un agujero enterrado.

Estos ejemplos resaltan la necesidad de que los diseñadores consideren el diseño asimétrico adecuado para garantizar que la distribución de los orificios ocultos y enterrados sea tal que el rendimiento de la placa sea máximo. Si no hay uniformidad en la estructura de estos orificios, puede provocar estrés y la formación de deformaciones unilaterales, todo lo cual puede eventualmente disminuir el rendimiento de la tabla.

Flujo del proceso de diseño de HDI-PCB

El flujo del proceso es esencial para cualquier diseño, y un HDI-PCB, en particular. Hay una forma específica de taladrar agujeros para garantizar que la tabla sea estable y brinde un buen rendimiento, y debe encontrar fabricantes que conozcan el proceso exacto para el diseño.

Tomemos el ejemplo de dos tipos de apilamiento para tener una idea del flujo del proceso y su importancia general para el diseño.

3.1. HDI de 4 capas con un apilamiento

En general, el flujo de proceso para un HDI de 4 capas es relativamente similar al de una placa de circuito impreso ordinaria. La única diferencia entre los dos viene en la secuencia de perforaciones. Los diseñadores e ingenieros deben comenzar con agujeros enterrados de 2-3 capas, seguidos por la perforación mecánica de 1-4 capas y, finalmente, el agujero ciego de 1-2 y 4-3.

Si no se sigue este proceso, puede causar problemas de fabricación extremos, lo que aumenta el costo de chatarra y producción.

3.2. HDI de 6 capas con dos apilamientos

En este caso, el proceso comienza con la perforación de agujeros enterrados en 3-4 capas seguido de 2-5 capas, agujeros ciegos en 2-3 y 5-4 capas, agujeros en 1-6 y finalmente la perforación de 1 -2 y 6-5 agujeros ciegos.

A pesar de un flujo de proceso tan riguroso, no se recomienda HDI de 6 capas con dos apilamientos, excepto para productos avanzados. La tasa de desecho del producto será alta y los errores de contrapunto acumulados no se pueden eliminar.

Disposición de componentes HDI-PCB

Otro aspecto esencial a considerar al diseñar placas HDI-PCB es el diseño de los componentes. El espacio entre los componentes tiene un gran impacto en la soldabilidad y el mantenimiento de las placas.

Idealmente, el fabricante que elija debe cumplir con el siguiente espacio para evitar problemas durante la instalación.

• Los SOP y PIN ordinarios de otros componentes deben tener una distancia mínima de 40 milímetros entre cada uno.

• BGA y PIN de otros componentes deben estar a una distancia mínima de 80 milímetros.

• Un PIN en componentes ordinarios puede tener un espacio de alrededor de 20 milímetros.

• Las partes de RF, analógicas y digitales deben estar separadas en términos de espacio. Además, debe haber un espacio alto entre ellos, independientemente de si están en el mismo lado o en diferente.

• Las señales de alta potencia deben estar lejos de otras señales.

Estas son especificaciones mínimas, y el fabricante debe esforzarse por dar la mayor separación posible para que sea fácil soldar, ensamblar y volver a trabajar si es necesario.

Como puede ver, el diseño tiene una influencia significativa en el diseño y el rendimiento final de su placa.

Seguimiento

Un fabricante confiable debe considerar muchos aspectos diferentes en el seguimiento para garantizar que el diseño final sea estable y se ajuste a sus necesidades y expectativas.

Algunos de estos aspectos son:

• Los componentes de las capas superior e inferior deben tener un buen aislamiento. en

• La diafonía mutua entre las señales de la capa interna debe estar en un nivel mínimo.

• Para señales de RF y áreas analógicas, asegúrese de que haya una ruta de reflujo correcta alrededor de cada señal.

• Rastree las señales necesarias con altos niveles de impedancia con una prioridad más alta que otras señales.

Es necesario seguir estas consideraciones de seguimiento para evitar cortocircuitos, circuitos abiertos, absorción débil y otros problemas que afectan el diseño deficiente.

Diseño de PCB HDI–Tamaño de la almohadilla

El tamaño de la almohadilla tiene una gran influencia en el resultado del diseño, especialmente en tamaño y peso. También puede reducir el tamaño total del producto electrónico si ese es uno de sus objetivos de diseño.

A continuación se muestran algunos tamaños ideales de almohadillas, aunque es posible personalizar estos tamaños según los requisitos específicos.

• El tamaño de la almohadilla debe ser tres milímetros mayor que el tamaño del taladro para la vía ciega y 10 milímetros más que el tamaño del taladro para la vía enterrada y el orificio pasante, respectivamente.

• Opción avanzada, el tamaño de la almohadilla debe ser seis milímetros superior al tamaño del taladro para la vía ciega y 14 milímetros superior al tamaño del taladro para la vía enterrada y el orificio pasante, respectivamente.

• Para placas estándar, el tamaño de la almohadilla debe ser ocho milímetros mayor que el tamaño del taladro para la vía ciega y 20 milímetros más que el tamaño del taladro para la vía enterrada y el orificio pasante, respectivamente.

Diseño de PCB HDI–Material

PCB contiene cuatro capas, todas las cuales están laminadas por calor en una sola capa. Los materiales utilizados desde la capa superior hasta la inferior incluyen serigrafía, máscara de soldadura, cobre y sustrato. De estos, la capa de sustrato es fibra de vidrio y a menudo se llama FR4, que denota resistencia al fuego. El grosor de esta capa de sustrato puede variar según los requisitos y el dispositivo.

Hay muchas subcategorías en cada una de las cuatro capas anteriores que pueden depender de sus requisitos.

Aunque son los estándar, también están disponibles tableros hechos de materiales más baratos. Pero estos tableros no duran mucho tiempo y tienden a perder su laminación rápidamente, según el material utilizado. Incluso puedes identificar estos materiales baratos por el olor que emiten durante el proceso de soldadura.

Usted tiene la responsabilidad de encontrar un fabricante que utilice los mejores materiales para sus necesidades.

Diseño de PCB HDI:conclusión

Esperamos que esta información le dé una idea general de sus aspectos al diseñar una PCB HDI. Si planea encontrar un fabricante que haga este trabajo por usted, asegúrese de que la empresa que elija comprenda estos aspectos en profundidad y tenga la experiencia y la habilidad para crear la placa adecuada para sus necesidades.

El fabricante correcto sabrá estas cosas de memoria y no esperará que ingrese estas consideraciones especiales.