Компоновка печатной платы HDI с глухими и заглубленными отверстиями

Сложность компоновки печатных плат HDI быстро растет. Он включает в себя требования к аппаратному и программному обеспечению, чтобы идти в ногу с итеративными тенденциями в расширенном проектировании печатных плат. Кроме того, разработчикам печатных плат становится сложно создавать все сложные конструкции без надлежащей поддержки или руководства. В сегодняшней ситуации большинство дизайнеров во всем мире сталкиваются с такими трудностями, особенно в связи с тем, что новые технологии ИРЧП становятся все более доступными быстрее, чем когда-либо прежде. Конструкция печатной платы (PCB) с межсетевыми соединениями высокой плотности (HDI) требует тщательного планирования и доработки. Два ключевых фактора, которые следует учитывать при компоновке печатной платы HDI, - это глухие отверстия и скрытые отверстия.

Важность глухих и заглубленных отверстий в электрическом проектировании невозможно переоценить. Они обеспечивают электрическое соединение с нижней частью платы и могут пропускать высокие токи без дополнительного снятия напряжения. В макетах печатных плат HDI глухие и заглубленные отверстия используются в качестве основных компонентов высокоскоростной маршрутизации сигналов, что обеспечивает большую гибкость при производстве печатных плат.

В этом руководстве будет обсуждаться, как планировать глухие ямы с использованием визуальных средств и передовой опыт прокладки печатных плат, содержащих глухие и заглубленные отверстия.

Схема печатных плат HDI и слепые захоронения

Межсоединение высокой плотности (HDI) — это метод создания высокоскоростных печатных плат высокой плотности. HDI использует глухие и заглубленные отверстия для увеличения плотности сигнала и, таким образом, улучшения производительности печатных плат.

Глухие отверстия используются для соединения разных слоев на одной стороне доски, а заглубленные отверстия используются для соединения слоев на противоположных сторонах доски. Глухие и заглубленные отверстия обычно используются в высокопроизводительных приложениях, где целостность и надежность сигнала имеют решающее значение.

HDI обеспечивает более высокую плотность сигнала по сравнению с традиционными методами производства печатных плат, тем самым улучшая качество сигнала и уменьшая перекрестные помехи между соседними сигналами. Это связано с тем, что между каждой строкой и между линиями на разных слоях меньше соединений на квадратный дюйм (интервал).

Схема печатной платы HDI: использование и учет глухих и заглубленных отверстий

Глухие отверстия используются для соединения двух проводящих слоев, разделенных непроводящими слоями, такими как FR4. Это может быть использовано во многих сильноточных приложениях, особенно в распределительных сетях.

Высокие токи вызывают тепловое расширение, а это означает, что любой контакт между слоями расширяется больше, чем остальная часть платы, создавая напряжение на двух поверхностях. Глухое отверстие обеспечивает точку снятия механического напряжения, в которой электрический ток протекает через центр сквозного отверстия, тем самым уменьшая напряжение на обеих поверхностях. Это также помогает предотвратить образование дуги от слоя к слою.

Кроме того, глухие отверстия используются в тонких конструкциях, где недостаточно места для проводки между двумя токопроводящими слоями без нарушения правил плана. Глухие отверстия могут быть размещены в зонах, которые не нарушают правила плоскости и при этом обеспечивают связь между слоями при минимальных затратах на ресурсы проводки.

Захоронения похожи на глухие ямы тем, что они предназначены для соединения двух проводящих слоев, разделенных непроводящим материалом (обычно FR4). Однако, в отличие от глухих отверстий, которые имеют отверстие с каждой стороны непроводящего слоя, заглубленные отверстия имеют только одно отверстие на поверхности, обращенной к непроводящему слою.

Встраиваемая версия часто используется, когда недостаточно места для размещения всего сквозного отверстия на поверхности и при этом соблюдаются правила проектирования (например, минимальное расстояние между линиями).

Макет печатной платы HDI ламинированный

Идеальные ламинации для слепого захоронения по компоновке печатной платы HDI включают в себя:

4 слоя уложены друг на друга, 4 слоя просверлены, 1 слой слепой/заглубленный и 1 слой соединенный

8 слоев уложены друг на друга, 4 слоя просверлены и 4 слоя слепы/заглублены

10 слоев уложены друг на друга, 5 слоев просверлены и 5 слоев слепы/заглублены

12 слоев укладываются, 6 слоев просверливаются и 6 слоев заглубляются/заглубляются

Слепое захоронение макета печатной платы с помощью передовой практики ИРЧП

По возможности используйте отдельные каналы

Глухие и заглубленные отверстия следует использовать только при необходимости. Если доступно одно сквозное отверстие, используйте его вместо нескольких сквозных отверстий. Это снизит риск повреждения и короткого замыкания между разными слоями во время сборки.

Используйте отверстия, соответствующие ширине линии

Используйте глухие и заглубленные отверстия как можно шире, чтобы обеспечить хорошее электрическое соединение между медными слоями. Минимальная требуемая ширина линии составляет 2 мил. По возможности избегайте использования узких сквозных отверстий, так как они могут не обеспечить достаточного электрического контакта между слоями меди или вызвать механическое напряжение окружающих компонентов во время сварки или термоциклирования.