HDI PCB布局可能非常局促,但是正確的設計規則集將幫助您成功設計。
更高級的PCB將更多的功能包裝在更小的空間中,通常使用定制的IC / SoC,更高的層數和更小的跡線。要正確設置這些設計的布局,需要一套功能強大的規則驅動的設計工具,這些工具可以在創建PCB時根據設計規則檢查布線和布局。如果您正在使用第一個HDI布局,那么在開始PCB布局時可能很難看到需要設置哪些設計規則。
設置HDI PCB布局
對于HDI PCB,除了組件和布線密度外,幾乎沒有什么能將這些產品與標準PCB區別開來。我見過設計師指出,HDI板是指具有1000萬或更小的過孔,600萬或更小的走線或具有0.5 mm或更小的引腳間距的任何東西。您的制造商會告訴您,HDI PCB使用約8密耳或更小的盲孔,較小的盲孔是用激光鉆孔的。
在某些方面,它們都是正確的,因為對于HDI PCB布局的構成沒有特定的閾值。每個人都可以同意,一旦設計包含微孔,它就是HDI板。在設計方面,您需要先設置某些設計規則,然后才能觸摸布局。在建立設計規則之前,您應該收集制造商的能力。完成此操作后,您需要設置設計規則和一些布局功能
走線寬度和通孔尺寸。一個跟蹤的寬度與它的阻抗和走線寬度將決定當你進入HDI制度。一旦走線寬度變得足夠小,通孔也將變得如此之小,以至于必須將其制造為微通孔。
圖層過渡。需要根據長寬比仔細設計通孔,長寬比還取決于所需的層厚。應該及早定義層轉換,以便可以在路由過程中快速放置它們。
間隙。跡線必須彼此分開,并與不屬于網絡的其他對象(焊盤,組件,平面等)保持分開。此處的目標是確保符合HDI DFM規則并防止過多的串擾。
其他走線限制,例如走線長度調整,最大走線長度以及走線過程中允許的阻抗偏差也很重要,但它們將適用于HDI板卡以外的地方。在此,兩個最重要的點是通孔尺寸和走線寬度。可以通過多種方式(例如,模擬)或遵循標準的經驗法則來確定間隙。小心后者,因為這可能會導致內層串擾過多或布線密度不足的情況。
疊層和過孔
HDI堆棧的范圍可以從幾層到幾十層不等,以適應所需的路由密度。具有高引腳數細間距BGA的電路板每個象限可以具有數百個連接,因此在為HDI PCB布局創建層堆棧時需要設置過孔。
如果您在PCB設計軟件中查看層堆棧管理器,則可能無法將特定的層轉換明確定義為微孔。沒關系; 您仍然可以設置圖層過渡,然后在設計規則中設置通孔尺寸限制。
一旦您設置設置規則并創建模板,這種將微通道稱為微孔的功能就非常有用。要設置通過通孔布線的設計規則,可以將設計規則定義為僅適用于微孔。這使您可以通過焊盤尺寸和孔直徑來設置間隙的特定限制。
在開始設置設計規則之前,應該向制造商咨詢其功能。然后需要在設計規則中設置走線寬度,以確保將走線阻抗控制在所需值。在其他情況下,不需要阻抗控制,您可能仍想限制HDI板上的走線寬度,以保持較高的布線密度。
走線寬度
您可以通過多種方法確定所需的走線寬度。首先,對于阻抗控制的路由,您需要以下工具之一:
用筆和紙計算所需的跡線大小(困難的方式)
在線計算器(快速方法)
集成到您的設計和布局工具中的現場求解器(最準確的方法)
線計算器進行走線阻抗計算的弊端,并且在為HDI PCB布局調整走線大小時也適用相同的觀點。
要設置走線寬度,您可以在設計規則編輯器中將其定義為約束,就像使用通孔大小一樣。如果您不擔心阻抗控制,則可以設置任意寬度。否則,您需要確定PCB疊層的阻抗曲線,并輸入此特定寬度作為設計規則。
由于走線寬度對于過孔焊盤的尺寸不能太大,因此您需要采取謹慎的平衡操作。如果阻抗控制的走線寬度太大,則應減小層壓板的厚度,因為這將迫使走線寬度減小,或者可以增加焊盤尺寸。只要平臺的尺寸超過IPC標準中列出的值,從可靠性的角度來看就可以了。
間隙
完成上面顯示的兩個關鍵任務后,您需要確定適當的跡線間隙。不幸的是,跡線之間的間距不應默認為3W或3H經驗法則,因為這些規則不正確地應用于具有高速信號的高級板。相反,最好對擬議的走線寬度進行串擾仿真,并檢查是否會產生過多的串擾。
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