Pertimbangan Esensial Tata Letak HDI PCB: Menguasai Aspek Desain Utama

HDI PCB Layout tidak mudah, mengingat banyak faktor yang terlibat coupled dengan kompleksitas proses desain itu sendiri. Tingkat kesulitan ini bertambah beberapa tingkat ketika Anda menginginkannya disesuaikan untuk memenuhi spesifikasi Anda. Pilihan terbaik Anda adalah menemukan produsen yang tepat untuk memproduksi HDI PCB yang tepat untuk kebutuhan bisnis Anda.

Dengan demikian, Anda juga harus mengetahui aspek-aspek spesifik yang terlibat dalam desain sehingga Anda dapat melihat aspek kustomisasi, dan berdasarkan itu, Anda dapat memilih produsen yang tepat untuk membuat desain kustom ini untuk Anda.

Aperture Ratio

Salah satu hal pertama yang harus dipertimbangkan dalam desain lubang adalah aperture ratio. Jika Anda berencana menggunakan proses bor mekanis tradisional, aperture lubang Anda tidak boleh lebih dari 0.15mm, dan rasio ketebalan papan terhadap aperture adalah 8:1. Anda dapat sampai 12:1 dalam hal-hal tertentu, tetapi lebih baik untuk mempertahankan rasio biasa 8:1.

Dalam bor laser, aperture lubang bor harus 3 hingga 6 milimeter, meskipun empat adalah yang paling ideal. Juga, kedalaman lubang terhadap aperture harus dalam rasio 1:1.

Penting untuk dicatat bahwa ukuran aperture menjadi lebih kecil selama proses plating ketika ketebalan papan meningkat karena sulit bagi larutan kimia untuk menembus papan yang sangat tebal. Juga, ketika tegangan naik, cacat menjadi lebih terlihat, yang mengakibatkan kegagalan lengkap dari papan.

Untuk menghindari masalah ini, pastikan bahwa perusahaan desain PCB yang Anda pilih familiar dengan rasio dan teknik ini. Jika tidak, Anda akan akhirnya mendapatkan tingkat limbah yang tinggi dan bahkan kegagalan dalam pembuatan.

Jenis Stack up HDI PCB

Dasar klasifikasi HDI PCB Stack up adalah urutan lapisan dengan lubang tertutup. Mari kita lihat beberapa kategori populer.

2.1. 1-HDI

Dalam kategori ini, struktur lubang tertutup dan terbuka adalah dalam urutan ini.

• 1-2 adalah lubang terbuka

• 6-5 adalah lubang terbuka

• 2-5 adalah lubang tertutup

2.2. Non-stacked 2-HDI

Struktur non-stacked 2-HDI adalah sebagai berikut.

• 1-2 adalah lubang terbuka yang tidak ditumpuk

• 2-3 adalah lubang terbuka non-stacked

• 8-7 adalah lubang terbuka non-stacked

• 7-6 adalah lubang terbuka non-stacked

• 3-6 adalah lubang tertutup

2.3. Stacked 2-HDI

Ini adalah tampilan dari jenis stacked 2-HDI.

• 1-2 adalah lubang terbuka yang ditumpuk

• 2-3 adalah lubang terbuka yang ditumpuk

• 8-7 adalah lubang terbuka yang ditumpuk

• 7-6 adalah lubang terbuka yang ditumpuk

• 3-6 adalah lubang tertutup.

2.4. Stacked dan resin-filled 2-HDI

Dalam contoh ini, ini adalah urutan lapisan.

• 1-2 adalah lubang terbuka yang ditumpuk

• 2-3 adalah lubang terbuka yang ditumpuk dan diisi resin

• 8-7 adalah lubang terbuka yang ditumpuk

• 7-6 adalah lubang terbuka yang ditumpuk dan diisi resin

• 3-6 adalah lubang tertutup.

Contoh-contoh ini menunjukkan kebutuhan para desainer untuk mempertimbangkan desain asimetris yang tepat untuk memastikan distribusi lubang tertutup dan terbuka sehingga hasil dari papan adalah maksimum. Jika tidak ada keseragaman dalam struktur lubang ini, dapat menyebabkan stres dan pembentukan penyimpangan satu sisi, yang semuanya dapat akhirnya mengurangi hasil papan.

Alur Proses Desain HDI-PCB

Alur proses esensial untuk setiap desain, dan khususnya HDI-PCB. Ada cara spesifik untuk membuat lubang untuk memastikan bahwa papan stabil dan memberikan hasil yang baik, dan Anda harus menemukan produsen yang menyadari proses yang tepat untuk desain.

Mari kita ambil contoh dua jenis tumpukan untuk mendapatkan gambaran tentang alur proses dan pentingnya secara keseluruhan untuk desain.

3.1. HDI 4-lapisan dengan satu tumpukan

Secara umum, alur proses untuk HDI 4-lapisan relatif mirip dengan PCB biasa. Perbedaannya terletak pada urutan pembuatan lubang. Para desainer dan insinyur harus memulai dengan lubang tertutup lapisan 2-3, diikuti oleh bor mekanis lapisan 1-4, dan akhirnya, lubang terbuka 1-2 dan 4-3.

Jika proses ini tidak diikuti, dapat menyebabkan masalah pembuatan yang ekstrem, yang meningkatkan biaya limbah dan produksi.

3.2. HDI 6-lapisan dengan dua tumpukan

Dalam kasus ini, proses dimulai dengan bor lubang tertutup di lapisan 3-4 diikuti oleh 2-5 lapisan, lubang terbuka pada 2-3 dan 5-4 lapisan, lubang pada 1-6, dan akhirnya, bor lubang terbuka 1-2 dan 6-5.

Meskipun alur proses yang ketat ini, HDI 6-lapisan dengan dua tumpukan tidak direkomendasikan kecuali untuk produk canggih. Tingkat limbah produk akan tinggi, dan kesalahan akumulasi titik tidak dapat dihilangkan.

Tata Letak Komponen HDI-PCB

Aspek penting lain yang harus dipertimbangkan saat merancang papan HDI-PCB adalah tata letak komponen. Jarak antar komponen memiliki dampak besar pada kemampuan cekolahan dan kemampuan perawatan papan.

Idealnya, produsen yang Anda pilih harus mematuhi jarak berikut untuk menghindari masalah selama pemasangan.

• SOP biasa dan PIN komponen lainnya harus memiliki jarak minimal 40 milimeter di antara masing-masing.

• BGA dan PIN komponen lainnya harus berada pada jarak minimal 80 milimeter.

• PIN dalam komponen biasa dapat memiliki jarak sekitar 20 milimeter.

• Bagian RF, analog, dan digital harus terpisah dalam hal ruang. Juga, harus ada jarak yang tinggi di antara mereka, terlepas dari apakah mereka berada di sisi yang sama atau berbeda.

• Sinyal daya tinggi harus jauh dari sinyal lainnya.

Ini adalah spesifikasi minimum, dan produsen harus berusaha memberikan jarak sebanyak mungkin untuk memudahkan cekolahan, pemasangan, dan melakukan rework jika diperlukan.

Seperti yang Anda lihat, tata letak memiliki dampak yang signifikan pada desain dan kinerja akhir papan Anda.

Tracking

Produsen yang andal harus mempertimbangkan banyak aspek yang berbeda dalam tracking untuk memastikan bahwa desain akhir stabil dan sesuai dengan kebutuhan dan harapan Anda.

Beberapa aspek ini adalah:

• Komponen pada lapisan atas dan bawah harus memiliki isolasi yang baik. on

• Crosstalk saling antara sinyal lapisan dalam harus pada tingkat minimum.

• Untuk area sinyal RF dan analog, pastikan bahwa ada jalur reflow yang tepat di sekitar setiap sinyal.

• Lacak sinyal yang diperlukan dengan tingkat impedansi tinggi dengan prioritas lebih tinggi daripada sinyal lainnya.

Mengikuti pertimbangan tracking ini diperlukan untuk menghindari rangkaian pendek, rangkaian terbuka, penyerapan lemah, dan masalah lain yang mengabur desain buruk.

HDI PCB Layout — Ukuran Pad

Ukuran pad memiliki dampak besar pada hasil desain, terutama dalam ukuran dan berat. Ini juga dapat mengurangi ukuran keseluruhan produk elektronik jika itu salah satu tujuan desain Anda.

Berikut adalah beberapa ukuran pad ideal, meskipun kustomisasi ukuran ini mungkin berdasarkan persyaratan tertentu.

• Ukuran pad harus tiga milimeter lebih besar dari ukuran bor untuk Blind Via dan 10 milimeter lebih besar dari ukuran bor untuk Buried Via dan Through Hole, masing-masing.

• Opsi lanjutan, ukuran pad harus enam milimeter lebih besar dari ukuran bor untuk Blind Via dan 14 milimeter lebih besar dari ukuran bor untuk Buried Via dan Through Hole, masing-masing.

• Untuk papan standar, ukuran pad harus delapan milimeter lebih besar dari ukuran bor untuk Blind Via dan 20 milimeter lebih besar dari ukuran bor untuk Buried Via dan Through Hole, masing-masing.

HDI PCB Layout — Bahan

PCB terdiri dari empat lapisan, semuanya di-laminasi panas menjadi satu lapisan. Bahan yang digunakan dari lapisan atas ke bawah meliputi Silkscreen, solder mask, tembaga, dan substrat. Dari keduanya, lapisan substrat adalah fiberglass dan sering disebut FR4, yang menunjukkan fire-resistant. Ketebalan lapisan substrat ini dapat bervariasi sesuai dengan persyaratan dan perangkat.

Ada banyak sub-kategori di masing-masing empat lapisan di atas yang dapat tergantung pada persyaratan Anda.

Meski mereka adalah standar, papan yang terbuat dari bahan yang lebih murah juga tersedia. Namun papan ini tidak tahan lama dan cenderung kehilangan laminasi mereka dengan cepat, tergantung pada bahan yang digunakan. Anda bahkan dapat mengidentifikasi bahan murah ini dari bau yang mereka berikan selama proses cekolahan.

Tanggung jawab ada pada Anda untuk menemukan produsen yang akan menggunakan bahan terbaik untuk persyaratan Anda.

HDI PCB Layout — Kesimpulan

Kami harap informasi ini memberikan gambaran umum tentang aspek-aspek Anda saat merancang HDI PCB. Jika Anda berencana untuk menemukan produsen untuk melakukan pekerjaan ini untuk Anda, pastikan perusahaan yang Anda pilih memahami aspek-aspek ini secara mendalam dan memiliki pengalaman serta keterampilan untuk membuat papan yang tepat untuk kebutuhan Anda.

Produsen yang tepat akan mengetahui hal-hal ini dengan baik dan tidak mengharapkan Anda untuk memasukkan pertimbangan khusus ini.