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HDI 印刷电路板(PCB)设计

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HDI PCB 设计 – 终极常见问题解答指南


什么是 HDI PCB 设计?


HDI 是高密度互连器的缩写。与其他电路板相比,HDI PCB 通常具有较高的布线能力。这是与其他传统板的比较。HDI 板也有更精细的空间和线条。它们还具有能够捕获焊盘的小过孔,从而导致高连接焊盘密度。这通常会显着提高电气性能,并有效地减少使用中设备的重量和尺寸。这使它们成为制造多层 PCB 和具有昂贵层压板的电路板的首选。


什么是 HDI PCB 中的堆叠过孔?


堆叠过孔是在所需盲孔超过 1:1 纵横比的情况下使用的过孔。这意味着在这种情况下,盲孔不能通过顺序层压形成。这是因为从同一层开始会有另一个过孔。该层用作盲孔终止层。


什么是高密度互连技术?


这是用于在 PCB 中实现每单位面积的高布线密度的技术。它导致PCB具有更细的空间和更高的连接焊盘密度。由于这些技术改进,HDI PCB 具有更高的频率,因此性能更好。


HDI PCB 中的层


为什么要使用高密度互连技术?


您可以从使用高密度互连技术中获得许多好处。HDI 技术首先可以减小设备的尺寸。这是因为高连接焊盘密度也使性能可靠性成为现实。这些特性通常使制造可穿戴电子设备、智能手机和其他手持电子设备成为可能。此外,集成更多晶体管的能力使其成为电子制造商的首选电路板。

简而言之,HDI板的优势可以列举如下:


·更密集的跟踪路由


HDI PCB 允许您将更多组件合并到板上。这是因为元件可以安装在电路板的两侧。


·增强的电力使用


使用 HDI 板,您可以确保能源效率,尤其是在依赖电池的设备中。


·更小的重量和尺寸


随着电路板尺寸的减小,可以保证您将制造出适合较小空间的设备。这与普通的 PCB 不同。它有效地减少了机械冲击时的破坏机会。


·更快的信号传输


使用高密度板,您可以确保更快的信号传输。高密度互连还提高了信号质量。


HDI印刷电路板设计有缺点吗?


尽管有这些好处,HDI 印刷电路板也面临着许多挑战。首先,这些板的制造成本很高。高制造成本是由于制造过程中所需设备的成本。编结工艺也是这一工艺中的一大挑战。它要求您在进行激光钻孔时获得正确的纵横比。预浸料中包含的玻璃纤维通常对于激光钻孔来说太大了。这种玻璃还可以改变激光方向,导致通孔形状不合适。通孔的灵敏度也是另一个挑战。通孔上的热应力可能会导致应力。


HDI PCB和普通PCB如何比较?


高密度互连 PCB 的特点是配电线路的高密度互连。这是通过引入微盲埋孔来实现的。HDI PCB 有外层线和内层线。通过在微盲埋孔中钻孔和金属化,在每一层之间建立连接。这些板也是通过层压方法制造的。板的复杂性取决于层堆叠的次数。此外,这些板中最简单的通常是一次性层压板。复杂的 HDI PCB 通常由两层或多层这种技术组成。他们采用先进的技术来实现这一目标。

这些PCB技术包括堆叠孔和电镀孔。还有激光直接钻孔的使用。通常,任何需要超过八层的电路板都是使用 HDI 技术制造的。与使用普通压制工艺相比,这降低了生产成本。使用 HDI 板,您可以放心使用先进的封装技术。与其他 PCB 相比,HDI PCB 还具有更好的性能能力,因为它们具有增强的电气性能和信号正确性。这使电路板能够更快地传输无线电频率。在电磁干扰和静电放电方面也有显着改善。HDI 板也会更好地导热。这些属性解释了最近 HDI 板在电子产品制造中的流行。


除了增加电路板的密度之外,HDI 技术还可以确保您的精度。它还可以减小机器的尺寸。此外,与其他板相比,由 HDI 板制成的小工具将更紧凑。它在不影响性能和效率的情况下实现了这一目标。这解释了它们在制造手机、数码相机和计算机中的用途。HDI PCB 固有但其他电路板缺少的另一个特性是您使用粘性铜箔制作它们。当您对电路板进行激光钻孔时,这一点很重要。通常,这种钻孔不能打开玻璃。另一方面,普通 PCB 是使用 FR4 制造的,它需要环氧树脂和电子级玻璃。


成功的 HDI PCB 设计的关键是什么?


与普通板相比,HDI 电路板通常具有较高的布线和焊盘密度。它们还具有较小的走线宽度和空间。这些特性是通过结合盲孔、埋孔和微孔等技术来实现的。与传统电路板相比,这些技术进步也使它们更加昂贵。


 HDI PCB 设计的三个主要原则:


首先,与具有通孔 (TH) 过孔的传统电路板不同,这里将使用微孔。这将增加内层的布线密度。其次,您将不得不考虑一种新的叠层方法,这将帮助您消除通孔过孔。第三,确保微孔的放置方式可以创建通道和林荫大道以改善布线。


哪些特征可以区分 HDI PCB?


HDI 板是高密度互连板。与其他PCB板相比,它们使用微盲埋孔来实现密集互连。它们既有内线也有外线,并依靠孔中的钻孔和金属化来实现连通性。这与普通的 PCB 不同。您应该使用层压方法制造这些板。堆叠层需要不同级别的技术知识。当您制造普通的 HDI 板时,它们是一次性层压板。但是,当您制造高级层压板时,您将不得不使用适用于两层或更多层的技术。其特点是采用叠孔、电镀孔、激光直接钻孔等技术。如果 PCB 的层数超过八层,您将不得不采用 HDI 技术。这将有效地帮助您降低与压板相关的成本。HDI 技术还将使您能够使用先进的封装技术。


与普通PCB相比,电路板的电气性能也将得到增强。这解释了今天 HDI PCB 在电子产品制造中的受欢迎程度。它减小了制造设备的尺寸,同时提高了性能。该产品还紧凑且高效。一些受益于 HDI 技术的电子产品包括智能手机、个人电脑和汽车电子产品。


您可以使用 HDI PCB 减少 PCB 层数吗?


HDI 技术减少了 PCB 中的层数。与传统电路板相比,这些电路板具有较高的电路密度。HDI PCB工艺有助于确保减少多层 PCB。这导致设备尺寸的减小。互连性并没有损害最终设备的性能,而是改善了它。速度和质量也得到了提高。实现减少层数目标的关键方面是焊盘中的过孔和盲孔。Via-in-process 允许您在平坦的焊盘表面上放置过孔。从这一点开始,您可以继续电镀并用导电或非导电环氧树脂填充通孔。最后,将其盖上盖子并将其覆盖以使其不可见。


激光钻孔技术在 HDI PCB 制造中是否重要?


在 HDI PCB 制造中,您应该钻小微孔。这使您可以有效地将组件放置在电路板的两侧。它还有助于减少所需的层数。这进一步转化为制造的设备尺寸的减小。如果没有激光钻孔,您将无法实现这一目标。HDI 电路中盲孔和埋孔的直径非常小。它们的尺寸约为 100 微米甚至更小。这在使用机械钻头时是无法实现的,因此激光钻孔是这些钻头的解决方案。最近,CO2 激光器的使用也变得很普遍。它每秒可以钻孔 1500-3000 个孔,确保精度和更快的周转时间。


激光钻孔对通孔和微通孔有什么好处?


您会观察到激光钻孔可以钻出直径小于 50 微米或更小的通孔和微通孔。通孔覆盖的电路板面积更小,为高布线密度留出更多空间。CO2 激光脉冲也将帮助您确保铜箔表面处理干净。所得绑定通孔的质量得到提高,并且它们的壁面光滑。这简化了激光钻孔过程。它还提高了 HDI 板的耐用性和质量。使用盲孔和埋孔以及微孔,您可以将它们堆叠在一起。这将实现双面 PHT 的性能。您还可以选择用导热材料填充过孔以实现散热。


在 HDI PCB 制造中如何制造盲孔?


盲孔对于连接一个外层和一个内层是必不可少的。您可以通过激光钻孔来钻盲孔,因为这些孔的直径必须非常小。使用 CO2 激光器,您将能够钻出直径小至 50 微米的盲孔。


什么是激光板?


在普通 PCB 上钻小孔可能非常昂贵。您还会意识到,由于钻孔工具的影响,很难改进电路板。HDI 板的钻孔方式不同。他们依靠激光钻孔技术,这与 HDI 板命名为激光板。通常,HDI板上孔的直径测量为3-5mil,从而减小焊盘的尺寸。最终结果是电路的分布,这转化为更高的密度。


HDI PCB 设计中是否有标准孔尺寸?


在通孔中,可接受的纵横比应为 6:1 至 8:1。同样,推荐的钻头直径为 0.25 mm。这是厚度为 1.60 毫米的标准 PCB 的推荐直径。对于您要制作的焊盘的可靠性,请确保您的电路板不违反这些规定。


HDI PCB 设计如何增强球栅阵列 (BGA) 技术?


PCB 的发展已经标志着许多改进,从而提高了效率。HDI 板具有很高的连接能力。这种演变的一个显着受益者是球栅阵列(BGA)。随着HDI设计的需求,BGA得到了改进。PCB 设计人员已经推动 PCB 制造商构建能够支持这种细间距组件的电路。


什么是 HDI PCB?


高密度互连PCB是每单位面积具有高布线密度的电路板。这将它们与其他 PCB 板区分开来。它通常具有良好的空间,并具有较小的过孔和捕获焊盘。这是PCB行业发展最快的技术之一。它们具有盲孔和埋孔,与其他电路板相比,保证了高电路密度。


您可以在哪里使用 HDI PCB 设计?


HDI PCB 设计具有许多应用,因为它们提供了密集的电路,有效地减少了层数。这减小了设备的尺寸,使其成为几乎所有行业的首选。


航空航天业——这里的许多设备都依赖于 HDI PCB。飞机容易出现波动的电流。这需要 HDI PCB 中的有效散热。


航空航天工业中使用 HDI PCB 制造的一些设备包括导航和通信设备。


国防-军事 应用必须高效可靠。它们还必须在尺寸方面方便。这些品质只能在 HDI PCB 中找到。


用于通信的军用设备由 HDI 板制成。它们还用于制造军用喷气式飞机和车辆中的各种设备。


医疗行业- 医疗领域有许多使用这些 PCB 的设备,包括起搏器等医疗植入物。扫描仪等医疗设备也使用这些 PCB。


消费电器- HDI PCB 的使用解释了当今使用的复杂而小型的设备。借助 HDI 技术,模拟电话已转变为数字智能电话。


这种转变也体现在个人电脑、笔记本电脑和智能手表的进步中。其他的是家用电器,例如 LED 电视。


什么是 HDI PCB 设计的最佳材料?


在高密度互连技术中选择合适的介电材料具有非常高的风险。HDI 板具有许多功能。但是,您必须确保使用适当的材料并遵守规定的规定。


·介电材料


为了使您的 HDI 板有效地执行,您必须获得正确的介电材料。确保这些介电材料与其他 PCB 材料相比具有高质量。需要注意的一些特性包括玻璃化转变温度(Tg) 和分解温度(Td)。另一个因素是沿 Z 轴的热膨胀系数 (CTEz)。由于渴望获得高性能,这肯定会很昂贵。


·HDI PCB设计材料


铜箔


这是电路板的电路。它也是信号线,也是接地和散热的必需品。


玻璃布


这对于尺寸稳定性和增强刚度至关重要。它还可以最大限度地减少翘曲和 CTE 的发生。


树脂基质


它具有低吸水率和高耐热性。它们也很坚韧,具有非常高的介电性能和对玻璃化转变温度的高耐受性。


填料


填料耐热,吸水率低,硬度高。它具有低 CTE 并促进尺寸稳定性。它还可以最大限度地减少翘曲的发生,是一种很好的散热片。这四种是HDI PCB材料的最佳选择。


什么是 HDI 堆叠?


与普通PCB相比,HDI板的单位面积电路密度高。HDI 中的堆叠是指提供分离高导电层的介电特性和电阻。


HDI PCB 设计是否有最大厚度?


是的,HDI PCB 设计有推荐的厚度。推荐厚度为1.80mm。


HDI PCB 设计的最大层数是多少?


HDI PCB设计的推荐层数应为 12 层。


HDI PCB 有微孔吗?


HDI 板既有盲孔也有埋孔。它们还包含微孔。这些通常是使用激光钻出的孔。它们有助于在多层之间建立电气连接。这些微孔还可以使电路板小型化。它们位于焊盘中。


是否有可用于 HDI PCB 的特殊技术?


由于 HDI PCB 具有更高的电路密度,它们是使用特殊技术制造的。 让我带您了解其中的一些技术。在任何 HDI PCB 中,您都必须提供多层铜填充堆栈微通孔结构。行距应为 1.2 /1.2 百万。此外,通过捕获垫尺寸提供 4/8 激光。用于此的材料选项包括高温 FR4 或卤素。


第一代微孔:您将首先创建布线密度并减少层数。其次是减少层数并增强电气特性。第二代微孔:在这里,您将能够增加多层布线。 这通常为路由解决方案和未来应用提供空间。该技术使实心铜板能够消除焊料空洞。此外,实现了热管理解决方案,并提高了载流能力。该技术还为 BGA 提供了规划器表面。另一方面,深微量瓶为您提供更多的介电材料。它还结合了小几何特征和改进的阻抗性能。该技术还提供射频微孔解决方案和实心铜板。电流承载能力也得到了提高,热管理也是如此。再次,它为 BGA 提供了平坦的表面。


深堆叠微孔:这种方法技术为射频应用提供了额外的电介质。它确保在多个图层上保持小几何图形。它还能够提高信号完整性。


该技术进一步提供了坚固的铜板和改进的载流能力和热管理。它还为 BGA 提供平面。


深微孔和堆叠微孔有什么区别?


当一个盲孔与另一个盲孔或埋孔微孔连接时,就会形成堆叠微孔。第二个微孔在第一个盲微层结束的层上开始。当您需要一个无法通过顺序层压形成的盲孔微孔时,您可以使用它,因为它超过了推荐的纵横比。与堆叠微孔相反,深微孔是连续的,而不是两个其他微孔的堆叠。堆叠微孔用于需要超过三层的 PCB 应用。这通常会促进通过层的路由。


HDI PCB 设计中是否有高级功能?


HDI PCB 中的微孔可实现额外的布线密度。它们还有助于细间距 BGA 的布线。这包括 0.8mm 及以下的间距设备。不同的微孔技术带来了普通 PCB 所没有的不同优势和功能。该技术还减少了层数并改善了电气特性。第二代微孔还可以在多层上布线。他们还为下一代应用程序提供路由解决方案。通常这种技术还提供实心铜板。这有助于防止可能的焊料空洞。这也为热管理提供了解决方案。载流能力也有所提高。该技术还为焊盘中的过孔提供平面表面。它们还可以通过技术增加一层。这些功能在普通 PCB 中不容易实现。在深微孔技术中,提供了额外的介电材料。它还具有小的几何特征。

阻抗性能也得到改善。该技术还为您提供射频微孔解决方案。它还提供了电路板实心铜板并增强了载流能力。它还有助于热管理。该技术进一步为BGA提供平面表面。这些特性将 HDI PCB 与其他电路板区分开来。


HDI PCB设计和高速PCB设计有什么区别?


与其他传统 PCB 相比,HDI PCB 具有较高的单位面积布线密度。它们的特征还在于更细的线条和空间。通孔和捕获焊盘也更小。它们还拥有高连接焊盘密度。另一方面,高速 PCB是指对信号产生浓厚兴趣的 PCB 设计。这是通过影响电路板的物理特性(如阻抗控制、匹配和间距)来实现的。


您如何设计 HDI PCB 原型?


在深入研究 HDI PCB 的大规模生产之前,您首先需要生成一个原型。这将有助于确保一旦实际生产开始,这是一个确定的过程。让我们看看您是如何设计 HDI PCB原型的。在开始设计过程之前,您必须首先为工作选择正确的PCB 设计软件。有了这些,这就是您设计 HDI PCB 的方式。第一步也是最重要的一步是为您的 HDI PCB 原型进行规划设计。之后,您将输入您的原理图,然后创建一个组件列表和组件库。接下来,输入机械数据,然后设置放置规则。之后,继续如下:


放置组件à模拟高速几何图形à调整顺序和布局à测试可布线性并设置布线规则à布线板à测试布线à为PWR和GND添加平面à创建区域填充à背面注释原理图à比较网表à设计检查à创建测试点à生成MFG文件à审核设计。使用生成的文件,继续制作您的 HDI PCB 原型。


是否有 HDI PCB 设计规则和规定?


HDI PCB 是一种特殊类型的电路板,旨在在较小的设备中提供密集的电路和更强大的功能。此外,它们还用于航空航天、汽车、医疗和军事等敏感行业。由于高风险,HDI PCB 的设计必须遵守一定的规则


首先,您必须选择一种可以最大限度降低工艺复杂性的通孔类型。您还应该注意要安装到 HDI PCB 上的组件的数量和类型。您在 HDI 设计中使用的组件决定了走线宽度和位置。他们还确定钻孔和堆叠的类型和尺寸,此外,部件之间需要足够的间距以减少应力。如果您没有将过孔不对称地放置在板上,则可能会出现应力不均匀。这很容易转化为翘曲,组件的密集间距可能会导致电磁干扰,从而对信号质量产生负面影响。寄生电容也会影响信号质量。您必须观察路由跟踪以尽量减少完整性问题。HDI PCB 的主要优点是它在信号传播中使用更小的走线宽度。以有助于信号完整性的方式执行此操作。您将不得不使用较短的走线长度和一致的路径阻抗。使用足够的接地层并隔离电源信号也很重要。进行叠层以降低所用材料的成本。您使用的通孔选择将影响叠层选择,并最终影响 HDI PCB 的制造成本。


高密度互连 (HDI) PCB 板能否提高电子产品的性能?


是的。HDI 技术显着影响电路板功能。使用 HDI PCB,您可以集成细间距组件,例如球栅阵列 (BGA) 和微型 BGA。这会影响由这些电路板制造的电子产品的性能。随着微孔的使用,电路板尺寸已显着减小。这导致设备体积更小、重量更轻。这与最初的 PCB 形成对比,后者不太复杂但尺寸更大。因此,由 HDI 板制成的电子产品具有更高的速度和更好的性能。与普通板相比,质量也更好。


什么是标准 HDI PCB 质量标准?


与任何其他 PCB 一样,HDI PCB 具有必须遵守的质量标准。与普通 PCB 不同,HDI PCB 很复杂。


HDI PCB的质量控制


对微孔进行手动检查是不可能的。此外,横截面也是不可行的。这需要在制造过程中使用替代方法来验证这些因素。横截微孔的最佳方法是通过测试试样。您可以使用 IPC 的 PCQRR 程序来执行此操作。标准规定,在一百万个微孔中应存在不超过 50 个有缺陷的微孔。


HDI PCB 的激光钻孔质量


微孔中的故障模式通常是由于激光钻孔质量受损。钻微孔时,请确保遵守激光微孔的质量标准。您还应该遵守测量方法。遵守设定的控制限和样本量也很重要。


制造的HDI PCB的步骤


第 1 步:设计


在制造 HDI PCB 之前,您必须确保它与创建的布局兼容。OrCAD 是设计 HDI 电路板最可靠的软件之一。设计应在开始生产之前获得批准。


第 2 步:从文件到电影


只有在您拥有原理图文件并进行 DFM 检查后,才开始进行 HDI 电路板印刷。使用激光印刷胶片对 PCB 进行成像。这将帮助您实现精确度并为您提供设计的精细细节。您应该期望由此产生的产品是带有预期 HDI PCB 的负片的塑料板。内层的导电铜将用黑色墨水表示。透明部分表示非导电材料。对于外层,导电层将凹陷铜或导电部件。黑色区域表示您应该蚀刻掉的内容。HDI PCB 和阻焊层的每一层都分配了一张透明或黑色的清洁片。例如,在双层 HDI PCB 中,您将有四张纸。两层用于导电层,另外两层用于阻焊层。然后,您可以在每张胶片上打孔。这将帮助您对齐胶片。这些孔将帮助您进行成像过程。


第 3 步:打印内层:铜会去哪里


在这一步中,您正在为实际的 HDI PCB 做准备。清洁和净化铜面层压板。确保没有灰尘与层压板接触,因为这会导致短路。在干净的面板上,添加一层光刻胶。光刻胶含有光反应化学物质,当您将电路板暴露在紫外线下时会硬化。这将有助于确保照相胶片和光刻胶适当匹配。您可以将薄膜安装到销钉上,这会将它们固定在层压板上。这将使薄膜和电路板能够接收紫外线。紫外光穿透薄膜的透明部分,使下面铜上的光刻胶硬化。应该硬化的未指定区域由黑色墨水保护。这使他们疏远了他们。准备好电路板后,您应该继续用碱性溶液清洗它。这将去除所有未硬化的光刻胶。然后,您可以对电路板进行压力清洗以去除表面上的残留物,然后干燥电路板。


第 4 步:去除不需要的铜


去除光刻胶后,硬化的抗蚀剂仍然覆盖铜,电路板进入下一个阶段。这个阶段包括去除不需要的铜。这是使用铜溶剂溶液实现的。在这个过程中所需的铜仍然覆盖在光刻胶层之下。由于并非所有的铜板都是等效的,因此如果您使用较重的铜板,则必须进行轨道间距。此时,您现在可以洗掉覆盖铜的保护层。这是使用另一种溶剂完成的。必要的铜基板在 PCB 表面仍然闪闪发光。


第 5 步:层对齐和光学检查


您现在已经清理了所有层。在此步骤中,您必须对齐冲头。配准孔将帮助您将内层与外层对齐。为了准确和精确,您将不得不使用光学打孔器。如果将这些层与错误放在一起,则无法纠正此类错误。将电路板通过一轮自动光学检查。这将有助于检测您可能忽略的任何缺陷。


第 6 步:分层和粘合


正是在这个阶段,所有单独的层都聚集在一起。成功完成所有初始程序后,您需要将它们融合在一起。您的外层与基材融合。此过程涉及两个主要步骤:分层和粘合。外层由玻璃纤维组成,通常使用环氧树脂预浸渍。预浸料的两面都覆盖着带有铜迹蚀刻的薄铜箔。这是把它们夹在一起的时候了。您应该在沉重的钢桌上进行粘合。这将使您能够有效地将层安装到引脚中。确保一切都合适,以避免在进行对齐时移动。进入校准盆的第一件事是预浸料。然后在安装铜片之前,衬底层会紧随其后。在铜层上安装另一个预浸料层。然后您可以添加铝箔和铜压板。此时,您现在可以按堆栈了。在此过程中使用键合机计算机以实现自动化。这将确保堆栈被有效地加热。之后,施加压力以控制速率冷却堆栈。这为拆包铺平了道路。由于所有层都粘在一起,因此您应该松开它们。在此过程中,您将移除拉紧销并丢弃顶部压力板。


第 7 步:钻孔


在此步骤中,在堆叠板上钻孔。您必须精确地执行此操作,因为稍后所有组件都将依赖它们。在 HDI 钻孔中,孔的直径必须更小,以最大限度地利用电路板空间。根据您打算从板上制作的设备,您可以制作直径小于 50 微米的孔。与其他板不同,在这里您将使用激光钻孔来实现小直径。CO2 激光器一直是 HDI 电路板钻孔中最常用的钻孔。它们在生产和周转时间方面更有效率。这些孔将容纳 HDI 板上的通孔和微通孔。这些孔还将使您能够恰当地安装组件。


第 8 步:电镀和铜沉积


完成钻孔后,您可以继续电镀。在这个过程中,您将能够通过使用化学沉积将这些层融合在一起。将面板通过化学浴的各个阶段。这将转化为沉积在面板表面的薄铜层。铜将进入钻孔以覆盖其墙壁


第 9 步:外层成像


在这一步中,您将在板上涂上光刻胶。确保您在无菌室中执行此程序以避免污染。将面板穿过一个黄色房间,这将使紫外线照射到光刻胶上。使用有助于防止错位的针保护黑色墨水透明胶片。在面板和模板接触期间,紫外线会使光刻胶硬化。然后,您可以将面板通过一台机器,该机器将去除未硬化的抗蚀剂。检查板以确保按预期去除光刻胶。


第 10 步:电镀


在这个阶段,您将电路板返回电镀室。您必须对面板进行电镀。由于面板已经过镀铜浴,您应该对其进行镀锡。这将使您能够移除板上留下的所有铜。使用镀锡板,面板将能够与铜盖保持一致,直到下一个阶段。


第 11 步:最终蚀刻


在这个阶段,锡覆盖了所需的铜。去除抗蚀剂层下的剩余铜。使用化学溶液来实现这一点,因为锡可以保护所需的铜。这导致建立导电区域和连接。


第 12 步:阻焊层应用


在使用阻焊膜之前,使用环氧树脂阻焊油墨对面板进行消毒。现在将电路板暴露在紫外线下。此时去除未硬化的覆盖部分。将电路板通过烤箱以固化阻焊层。


第 13 步:表面处理


在面板上镀金或银。赋予其所需的表面光洁度。


第 14 步:丝印


使用喷墨书写器指定电路板的所有必需信息。然后,您可以涂覆和固化您的 HDI PCB。


第 15 步:电气测试


完成制造过程后,对 PCB 进行电气测试,以确定其功能和与原始设计的一致性。


第 16 步:分析和 V 评分


在这个阶段,您将从面板上切割各种 HDI 电路板。您可以使用路由器或 V 型槽将板从面板中弹出。您现在拥有所需的 HDI 电路板。


HDI PCB


 什么软件最适合高密度互连 (HDI) PCB 设计?


您可以在 HDI PCB 设计中使用许多不同的软件选项。最推荐的是OrCAD。


什么是 HDI 堆叠?


HDI PCB 的这种紧凑性可以通过层和通孔的堆叠来实现。例如,盲孔能够将一个外层连接到一个内层,而无需穿过整个电路板。埋孔也能够连接一个或多个内层而不连接到电路板的外层。因此,HDI 堆叠是许多 HDI PCB 层的安装,这些层使用铜填充的微孔连接。


阻抗控制 PCB 与 HDI PCB 相比如何?


受控阻抗通过调节走线尺寸、位置和容差来确保信号在不失真的情况下传播。优化这些因素以获得所需的信号完整性。另一方面,HDI PCB 则依靠其高布线能力、更精细的空间和线路来实现信号完整性。这主要是通过微孔。这些功能还可以最大限度地减小设备的尺寸。


什么是 HDI PCB 设计注意事项?


首先,与具有通孔 (TH) 过孔的传统电路板不同,这里将使用微孔。这将增加内层的布线密度。其次,您将不得不考虑一种新的层堆叠方法。这将帮助您消除通孔。第三,确保微孔的放置方式可以创建通道和林荫大道以改善布线。


什么决定了 HDI PCB 设计的成本?


在设计 HDI 电路板时,您必须确定不同所需组件的成本。权衡额外部件对总成本的影响。成本还取决于 HDI PCB 设计承包商收取的价格。在大多数情况下,最好的承包商的服务会更贵,但这是值得的。影响成本的另一个因素是板上通孔和微通孔的数量和类型。由于制造它们所需的精度,与大通孔相比,较小的通孔成本更高。叠层的高度也会影响成本。堆栈由需要成本的过程通知。您打算在板上拥有的层数是决定生产成本的另一个因素。拥有更多层意味着更高的成本。


例如,玻璃纤维是一种昂贵的材料。随着层数的增加,您将需要更多的玻璃纤维,从而增加生产成本。随着更多的层压,您将增加生产成本。确保最大限度地减少走线空间,尤其是在细间距区域周围,以帮助最大限度地降低生产成本。在开始设计您的 HDI PCB 之前,请务必考虑这些因素。


你如何组装 HDI PCB?


HDI PCB 组装大多采用与组装传统 PCB 类似的步骤。但是,由于不同的设计特点,这些步骤的执行方式以及使用的方法和工具都存在相当大的差异。PCB组装过程需要以下步骤:


完全组装好的 HDI PCB


第 1 步:焊膏模板


这标志着 HDI PCB 组装过程的开始。在板上放置一层薄薄的不锈钢模板。然后,您可以将焊料与助焊剂混合并涂在板上。当你这样做时,焊料会熔化,结果将是表面粘合。机械夹具将通过正确固定 HDI 板和焊锡模板来帮助您确保精确地涂抹焊膏。涂抹器将帮助您将焊膏放置在预定位置。涂有焊膏的零件是要安装元件的零件。


 第 2 步:拾取和放置


在机器人机器的帮助下,表面贴装元件将被安装到板上。这些 SMD 主要是非连接器设备。此过程中使用的机器依靠真空夹具来拾取和放置组件。焊料熔化后,将 HDI 板放在传送带上送到烤箱。机器将组件放置在指定位置,然后通过冷却器加热器。通常,熔化的焊料冷却并固化,从而形成焊点。表面贴装器件因此连接到电路板。


第 3 步:检验和质量控制


完成表面贴装元件的焊接后,对 HDI 板进行功能测试。这将使您能够检测是否存在意外连接。您可以在这里使用多种检查方法。其中一种方法是进行手动检查。这需要在回流过程后对电路板进行目视检查。但是,当您要检查大量电路板时,此方法不是很有效。在处理许多 HDI PCB 时,自动视觉检查 (AOI) 会更好。借助高性能相机,您可以评估电路板。这些相机处于战略位置,使您能够进行快速、完美和全面的检查。另一种方法是 X 射线检查。这是最有效的方法,尽管在这种情况下并不常用。它对非常复杂的多层 HDI PCB 更有效。您还可以查看较低的图层。下一步是测试零件。这有助于确定所有组件是否连接良好并有效执行。


第 4 步:微孔组件插入


您可以在此处插入微孔组件以帮助在各个层之间传递信号。这里使用的技术之一是手动焊接。每个微孔都分配给在微孔中插入特定组件的人。这是在一个循环中完成的,每个人都专注于特定的组件。循环继续,直到插入所有组件。波峰焊是另一种技术。该技术是自动化的并且涉及许多过程。将组件放在板上后,将其放在传送带上。传送带将电路板送入烤箱,在烤箱中用熔化的焊料清洗电路板的底部。因此,引脚被焊接到微通孔中。此方法仅适用于单层 HDI PCB。


第 5 步:最终检查和功能测试


在此步骤中,您将测试板的功能。将 HDI PCB 置于类似于电路板将发挥的功能的模拟之下。如果电压信号输出出现波动,则表明电路板出现故障。如果板子通过测试,就可以准备出货和最终使用。如果失败,您可以根据设定的标准和失败程度将其丢弃或回收。


微孔和 HDI 技术如何改变 PCB 设计?


随着HDI电路板的发明,PCB设计发生了许多变化。与过去由几个导电层组成电路板不同,现在情况已不再如此。这已经过时了 HDI 技术,例如微孔。让我们看一下标志着 HDI PCB 时代的一些现有变化。借助 HDI 技术,由于使用了盲孔和埋孔微孔,如今有替代的叠层方法。通过钻孔顺序层压,您可以在不使用微孔的情况下连接更高密度的电路板。这也有助于减小电路板的尺寸。HDI 技术还带来了交错的顺序微孔构建。这是PCB行业最常用的方法。HDI 对普通 PCB 产生的另一项技术影响是共层压任意层微孔构建。所有这些技术影响都说明了一项重大成就。它导致电路板中的层数最小化。其他影响包括减小电路板的尺寸和提高导电性。


HDI PCB设计技术的未来是什么?


消费者总是要求改变。这意味着技术也应该改变。HDI PCB 设计技术的未来前景广阔。消费者应该期待更紧凑尺寸更复杂的设备。HDI 电路板能够在两面集成组件,这将成为可能。包括焊盘内通孔和盲通孔技术在内的通孔工艺也指向了这一未来。制造的设备还将能够更快地传输信号并将信号损失降至最低。


非常规 HDI PCB 是如何构建的?


成功构建 HDI PCB 需要许多过程。所需设备包括激光钻孔和封堵。所需的工艺包括激光直接成像和顺序层压循环。HDI电路板还具有细线、紧密间距和紧密环形环。这些 PCB 中使用的特殊环也很薄。制造这种电路板既昂贵又耗时。


HDI PCB 可以减少密集走线吗?


HDI PCB


HDI PCB首先通过减少 PCB 的导电层数量来减少密集的走线布线。这是通过钻孔和微孔来实现的,因此限制了电路板所需的空间。


HDI PCB 如何帮助加快布线?


在 HDI PCB 中,我们使用埋孔和盲孔以及微孔。这为在非常小的电路板空间内布线提供了空间。正因为如此,有稳定的电源和分布电感的减少。它进一步提高了高速设计中的信号完整性。


HDI PCB 能否帮助组件重新定位?


HDI电路板通常具有精细的空间和线条。它们还具有较小的过孔和捕获焊盘。HDI 板还具有高连接焊盘密度。这些特性有助于确保电路板上空间的最大化,从而阻碍组件的重新定位。


HDI PCB 将如何为更多组件空间提供空间?


HDI 板具有较小的过孔,使它们能够在板的两侧都有组件。微孔、盲孔和埋孔进一步有助于确保使用更少的空间。这导致为组件创建更多空间。


什么是微孔?


这是一个盲孔。它通常在导体-绝缘体-导体多层上钻孔。它的功能是需要通过导电电路中的绝缘体进行电气连接。


外层/内层的最小焊盘尺寸孔是多少?


在通孔的情况下,焊盘尺寸孔应比成品孔尺寸测量 +0.010。对于元件孔,焊盘尺寸应为 +0.014。这相当于通孔的环形圈为 0.005,元件孔为 0.007。


推荐使用什么类型的过孔堵头?


通孔通常使用堵孔树脂填充。该孔必须用可热固化的永久性孔填充材料永久填充。


什么是封盖过孔?


由于表面平整度,这是在焊盘中通孔设计中使用的技术。您将用树脂填充孔并最终将其电镀。然后将一个超薄的铜盖施加到焊盘上。对于任何 HDI PCB 设计和制造,请立即与我们联系。




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