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HDI路由挑战和提示

电路板上密集排列的小部件

我在一个交通网络相对简单的郊区长大。这里没有立交桥,车辆以悠闲的速度行驶。当我搬到城市时,我在各个方面都感到震惊,尤其是自己开车去上班。在一个没有GPS导航应用程序的时代,在车辆以最高速度行驶的迷宫般的立交桥上开车是一场噩梦。

幸运的是,我很快就适应了城市中密集而复杂的道路和飞速的速度。多年后,我发现自己在PCB设计方面的情况类似。随着半导体集成电路的速度加快和对小型电子产品的需求日益高涨,HDI路由一词浮出水面。

什么是HDI路由

HDI或高密度互连(High Density interconnections)指的是路由的应用最新的设计策略以及制造技术,以实现更密集的设计,而不损害电路的功能。换句话说,HDI涉及到使用多个路由层、更小的迹线、通孔、衬垫和更薄的衬底来适应复杂且通常高速的电路这在以前是不可能的。

作为制造技术随着技术的发展,HDI路由可以跨主板、图形控制器、智能手机和其他空间受限设备等设计实现。当操作正确时,HDI路由不仅显著减少了设计空间,还减少了PCB上的EMI问题。成本降低,这是企业的一个重要动机,可以通过HDI路由实现。

HDI路由和微通径

重要的是要理解HDI路由不仅仅是典型的多层路由策略.您可能使用过8层或16层PCB,但是HDI路由中引入的一些概念使其成为一个全新的学科。

在典型的PCB设计中,物理印制板被视为被划分为多个层的单个实体。然而,HDI路由要求设计者从将PCB的多个超薄层的超薄层合并到一个功能PCB的角度来考虑问题。

公平地说,实现HDI路由的关键催化剂是via技术的发展.通孔不再是一个镀铜的孔,在PCB的所有层钻。传统的通孔机制减少了信号跟踪不使用的层中的路由区域。

绿色电路板上的一组5个微孔

传统的通径在HDI路由中没有位置。

在HDI路由中,微通孔作为将多层密集路由放在一起的使能者而占据中心舞台。这有助于理解微孔可能由盲孔或埋孔组成,但其构造方法不同。传统的通孔是在地层组合在一起后用钻头生产的。然而,在堆叠之前,微孔是用激光在单个层上钻孔的。激光钻孔微通孔可以用最小的孔和垫尺寸实现层与层之间的互连。这有利于BGA组件的扇出其中引脚按网格格式排列。

人类发展指数的路由策略

通过使用微通孔,PCB设计者能够在PCB的任何层中实现复杂的路由。这种方法被称为任何层HDI或每层互连。多亏了节省空间的微通孔,两个外层都可以紧密地填充组件,因为大多数路由都是在内层完成的。

带有密集微孔的电路板接地面

低阻抗接地面对HDI路由至关重要。

然而,在多层设计中,密度较大的元件和迹线也会增加EMI发射和易感性的风险。当你在HDI设计工作时,重要的是确保PCB堆叠是适当的构造。你需要有足够的地平面低阻抗返回路径。

为了减少交叉耦合或串扰的情况,您需要将内部路由层放在地平面或电源平面之间。保持高速信号尽可能短,包括返回路径。适当的规划和使用微通孔将把信号路径限制在小范围内,并降低电磁干扰的风险。

当然,它有助于安全,并与正确的模拟HDI PCB软件.在完成HDI板的布局时,您将希望信任您正在使用的工具。OrCAD PCB设计者能够通过智能网络系统、drc和简单的生产文档使您的布局挑战变得容易。

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