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多层PCB设计:HDI堆叠去神秘化

堆积

无论你是否相信摩尔定律(Moore’s Law),将更强大的处理能力整合到越来越小的外形上的强大经济动力,在短时间内都不太可能减弱。虽然专家预测,在本世纪20年代的某个时候,我们将达到晶体管的物理极限,但事实是,还有很多印刷电路板设计可以做在宏观板级别,以适合更多的组件到更小的板。

HDI堆叠技术是多层PCB设计的前沿技术,有望在未来几年帮助PCB设计人员制作更小的复杂电路板。准备好处理您的第一个多层HDI PCB设计?在这篇文章中,我们将介绍背后的基础知识人类发展指数分层盘旋飞行

什么是HDI堆栈?

HDI是高密度互连(high density interconnect)的缩写,指的是使用埋入式、盲孔和微通孔以及任何一层HDI来创建紧凑的板。除了包装相同的板功能到更小的占地面积的明显好处,与传统的多层设计相比,HDI还有许多好处:

  • 少层

  • 提高信号的完整性

  • 更低的能耗

  • 更好的电气性能

这些好处的核心是减少整个电路板的信号路径将自然改善信号的完整性和电气性能,前提是您能够适当考虑到EMI/EMC的考虑。

让我们仔细看看HDI的特性:

  • 微通孔是非常小的通孔(通常是激光钻孔),纵横比(深度与直径)为1:1

  • 盲通孔连接外部层到至少一个内层而不穿透整个板。

  • 埋入式通孔将一个或多个内层连接在一起,而不与板的外层连接。

  • 任何层HDI(或ELIC)是指使用堆叠的充满铜的微通孔来连接PCB中的多层。

HDI堆叠的类型

随着智能手机的出现,PCB设计师必须处理的层数增加了,即使在使用HDI技术节省空间的优势时也是如此。HDI堆叠使用以下简写进行分类:i+N+i,其中1+N+1堆叠表示在芯的每一侧都有一个连续层压。2+N+2的堆叠表示两个连续的分层,对于“i”分层则如此。

PCB设计注意事项

HDI PCB设计就像一个多维度的拼图。以下是一些常见的设计考虑因素,你需要考虑到你的HDI PCB设计:

  • 阻抗控制:您需要在介电层厚度、迹线宽度和间距上保持紧密的公差(在±10%以内),以确保阻抗不影响信号完整性。

  • EMI/EMC:所有这些辐射考虑因素,如避免意外天线和噪声都适用,特别是因为HDI用于高速信号设计。

  • 热:HDI通常会提高热性能,但是在高速信号设计中,你仍然需要考虑微通孔的热稳定性和迹宽。

在HDI PCB设计中需要考虑物理、电磁和热因素,这增加了设计过程的复杂性。幸运的是,EDA(电子设计自动化)软件工具已经发展到使解决多维PCB问题更容易。看看Cadence的PCB设计和分析工具套件今天。