PCB設計設置HDI PCB布局和布線(xiàn)

2020-11-02

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(xiàn)。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(dòng)的設計工具，這些工具可以在創(chuàng )建PCB時(shí)根據設計規則檢查布線(xiàn)和布局。如果您正在使用第一個(gè)HDI布局，那么在開(kāi)始PCB布局時(shí)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(xiàn)密度外，幾乎沒(méi)有什么能將這些產(chǎn)品與標準PCB區別開(kāi)來(lái)。我見(jiàn)過(guò)設計師指出，HDI板是指具有1000萬(wàn)或更小的過(guò)孔，600萬(wàn)或更小的走線(xiàn)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(huì )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(méi)有特定的閾值。每個(gè)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(xiàn)寬度和通孔尺寸。一個(gè)跟蹤的寬度與它的阻抗和走線(xiàn)寬度將決定當你進(jìn)入HDI制度。一旦走線(xiàn)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(guò)渡。需要根據長(cháng)寬比仔細設計通孔，長(cháng)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(guò)程中快速放置它們。

間隙。跡線(xiàn)必須彼此分開(kāi)，并與不屬于網(wǎng)絡(luò )的其他對象（焊盤(pán)，組件，平面等）保持分開(kāi)。此處的目標是確保符合HDI DFM規則并防止過(guò)多的串擾。

其他走線(xiàn)限制，例如走線(xiàn)長(cháng)度調整，最大走線(xiàn)長(cháng)度以及走線(xiàn)過(guò)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(gè)最重要的點(diǎn)是通孔尺寸和走線(xiàn)寬度?？梢酝ㄟ^(guò)多種方式（例如，模擬）或遵循標準的經(jīng)驗法則來(lái)確定間隙。小心后者，因為這可能會(huì )導致內層串擾過(guò)多或布線(xiàn)密度不足的情況。

疊層和過(guò)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(gè)象限可以具有數百個(gè)連接，因此在為HDI PCB布局創(chuàng )建層堆棧時(shí)需要設置過(guò)孔。

如果您在PCB設計軟件中查看層堆棧管理器，則可能無(wú)法將特定的層轉換明確定義為微孔。沒(méi)關(guān)系; 您仍然可以設置圖層過(guò)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(chuàng )建模板，這種將微通道稱(chēng)為微孔的功能就非常有用。要設置通過(guò)通孔布線(xiàn)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(guò)焊盤(pán)尺寸和孔直徑來(lái)設置間隙的特定限制。

在開(kāi)始設置設計規則之前，應該向制造商咨詢(xún)其功能。然后需要在設計規則中設置走線(xiàn)寬度，以確保將走線(xiàn)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(xiàn)寬度，以保持較高的布線(xiàn)密度。

走線(xiàn)寬度

您可以通過(guò)多種方法確定所需的走線(xiàn)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(xiàn)大?。ɡщy的方式）

在線(xiàn)計算器（快速方法）

集成到您的設計和布局工具中的現場(chǎng)求解器（最準確的方法）

線(xiàn)計算器進(jìn)行走線(xiàn)阻抗計算的弊端，并且在為HDI PCB布局調整走線(xiàn)大小時(shí)也適用相同的觀(guān)點(diǎn)。

要設置走線(xiàn)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(xiàn)，并輸入此特定寬度作為設計規則。

由于走線(xiàn)寬度對于過(guò)孔焊盤(pán)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(xiàn)寬度太大，則應減小層壓板的厚度，因為這將迫使走線(xiàn)寬度減小，或者可以增加焊盤(pán)尺寸。只要平臺的尺寸超過(guò)IPC標準中列出的值，從可靠性的角度來(lái)看就可以了。

間隙

完成上面顯示的兩個(gè)關(guān)鍵任務(wù)后，您需要確定適當的跡線(xiàn)間隙。不幸的是，跡線(xiàn)之間的間距不應默認為3W或3H經(jīng)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(xiàn)寬度進(jìn)行串擾仿真，并檢查是否會(huì )產(chǎn)生過(guò)多的串擾。