Bedste praksis for HDI-layout: Vigtige designtips til HDI-printkort

Introduktion til HDI-tavler

HDI-kort (High Density Interconnect) er printkort med relativt høj kredsløbstæthed, der bruger mikroblind- og begravede vias-teknologi. HDI-plader har indre og ydre lag af kredsløb, og ved at bruge bore- og metalliseringsprocesser opnås forbindelser mellem forskellige lag af kredsløb.

HDI boards er generelt fremstillet efter lamineringsmetoden, og jo flere lag der er, jo højere er pladens tekniske niveau. Almindelige HDI-plader er som udgangspunkt enkeltlagslaminater, mens avancerede HDI-plader anvender teknologier såsom dobbeltlags- eller flerlagslaminering, samt avancerede PCB-teknologier som stablede vias, elektropletteret fyldning og direkte laserboring.

Når tætheden af ​​et PCB overstiger otte lag, kan det være mere omkostningseffektivt at fremstille det ved hjælp af HDI end traditionelle komplekse presseprocesser. HDI-kort letter brugen af ​​avancerede samlingsteknologier, hvilket giver højere elektrisk ydeevne og signalnøjagtighed end traditionelle printkort. Derudover giver HDI-kort bedre forbedringer på områder som radiofrekvensinterferens, elektromagnetisk interferens, elektrostatisk udladning og varmeledning.

Da elektroniske produkter fortsætter med at bevæge sig mod høj tæthed og høj præcision, refererer udtrykket "høj" ikke kun til at forbedre maskinens ydeevne, men også at reducere maskinens størrelse. High Density Interconnect (HDI) teknologien gør det muligt at designe slutprodukterne mere kompakte og samtidig opfylde højere standarder for elektronisk ydeevne og effektivitet. Mange populære elektroniske produkter i dag, såsom smartphones, digitale kameraer, bærbare computere og bilelektronik, bruger HDI-kort. Med den løbende opgradering af elektroniske produkter og markedsefterspørgsel forventes udviklingen af ​​HDI-kort at være hurtig.

HDI Board Factory diskuterer almindelige PCB-routingregler

• Foruddefiner digitale, analoge og DAA-signalruteområder på printkortet.
• Adskil digitale og analoge komponenter og deres tilsvarende spor så meget som muligt og placer dem inden for deres respektive routingområder.
• Hold højhastigheds digitale signalspor så korte som muligt.
• Hold følsomme analoge signalspor så korte som muligt.
• Fordel strøm og jord korrekt.
• Hold DGND, AGND og ægte jord adskilt.
• Brug brede spor til elledninger og kritiske signalspor.
• Elledninger og jordledninger skal udstråle så meget som muligt, og signalledninger bør ikke danne sløjfer.
• Placer digitale kredsløb nær parallelle busser/serielle DTE-grænseflader og DAA-kredsløb nær telefonlinjegrænseflader.
• For små diskrete enheder kræves symmetrisk routing, og for SMT-puder med tæt afstand skal ledninger tilsluttes fra ydersiden af ​​puden og ikke direkte i midten.
• Giv prioritet til nøglesignallinjer: strøm, små analoge signaler, højhastighedssignaler, ursignaler og synkrone signaler, blandt andre.
• Følg princippet om routingtæthedsprioritet: Start routing fra enhederne med de mest komplekse sammenkoblinger på kortet og fra områderne med de tætteste ledninger.
• Undgå skarpe vinkler og rette vinkler ind Printkortdesign for at forhindre unødvendig stråling og produktionsprocesproblemer.
• Der må ikke være gennemgående huller på SMT puder for at forhindre tab af loddepasta og loddefejl i komponenter. Vigtige signalledninger må ikke passere mellem stiftben.

PCB højfrekvent kredsløbsrouting

• Vælg antallet af PCB-lag med omhu. Brug af mellemliggende effektlag (Vcc-lag) og jordlag (Gnd-lag) kan afskærme og effektivt reducere parasitisk induktans og kapacitans, forkorte routinglængder og reducere signalinterferens.

• Rutemetode: Skal være i 45° vinkler, ikke 90° vinkler.

• Ruteretning mellem lag: Skal være vinkelret på hinanden. Hvis det øverste lag er vandret, skal det nederste lag være lodret for at reducere signalinterferens.

• Jording: Jordforbindelse af vigtige signaler for at forbedre deres anti-interferensevne markant, og jord flere interfererende signaler for at forhindre dem i at forstyrre andre signaler.

• Afkoblingskondensatorer: Tilføj afkoblingskondensatorer til strømforsyningsterminalerne på IC'er.

• Højfrekvent choker: Når der er fælles grunde som digital jord og analog jord, skal du tilføje højfrekvente chokerenheder mellem dem, normalt ved hjælp af ferritperler med ledningshuller i midten.

• Kobberfyldning: Forøgelse af jordingsområdet kan også reducere signalinterferens. (Dødt kobber skal fjernes under kobberpåfyldning)

• Routing længde: Jo kortere routelængde, jo bedre, hvilket reducerer interferens. Dog behøver ikke alle ruter at være korte. For eksempel kræver DDR-routing lige længder for ur-, adresse- og datalinjer, så du vil se mange bevidst forlængede serpentinespor.

Routing for specielle komponenter

• Højfrekvente komponenter: Hold forbindelserne mellem højfrekvente komponenter så korte som muligt for at reducere distribuerede parametre og gensidig elektrisk interferens; Følsomme komponenter, der er tilbøjelige til at forstyrre, bør ikke placeres for tæt på hinanden.
• Komponenter med højspændingsforskelle: Øg afstanden mellem komponenter med højspændingsforskelle og deres forbindelser for at undgå utilsigtede kortslutninger og beskadigelse af komponenter. For at forhindre krybestrømme bør afstanden mellem kobberspor med en spændingsforskel på 2000V være større end 2 mm.
• Tunge komponenter: Tunge komponenter skal fastgøres med beslag.
• Varme- og termisk følsomme komponenter: Varmegenererende komponenter skal holdes væk fra termisk følsomme komponenter, og varmegenererende komponenter skal være jævnt fordelt.

Vigtige parametre for PCB Routing Design

• Kobberspor (spor) bredde: 0.3 mm for enkeltsidede plader, 0.2 mm for dobbeltsidede plader;
• Minimum mellemrum mellem kobberspor: 0.3 mm for enkeltsidede plader, 0.2 mm for dobbeltsidede plader;
• Minimumsafstand fra kobberspor til kanten af ​​printkortet: 1 mm, minimumsafstand fra komponenter til printkortets kant: 5 mm, minimumsafstand fra loddepuder til printkortets kant: 4 mm;
• Loddepudens diameter til montering af komponenter med generelle gennemgående huller er to gange den indvendige diameter af loddepuden.
• Elektrolytiske kondensatorer bør ikke placeres i nærheden af ​​varmegenererende komponenter, såsom højeffektmodstande, transformatorer, højeffekttransistorer, spændingsregulatorer med tre terminaler og køleplader. Afstanden mellem elektrolytiske kondensatorer og disse komponenter skal være større end 10 mm.
• Skruehuller bør ikke have kobberspor (undtagen jord) eller komponenter inden for 5 mm udvendig radius.
• I PCB-design med stort areal (over 500 m²) bør der for at forhindre PCB-bøjning under reflow-lodning efterlades et 5 mm til 10 mm bredt mellemrum i midten af ​​printet uden at placere komponenter til at placere trykstænger for at forhindre PCB-bøjning.
• Brug en hul pil til at angive retningen for reflowlodning for hvert printkort.
• Ved routing bør retningen af ​​DIP-pakkens IC være vinkelret på retningen af ​​reflowlodning, ikke parallel, for at undgå tinbrodannelse.
• Når ruteretningen ændres fra lodret til vandret, skal den gå ind i en vinkel på 45°.
• Bredden af ​​elledningen bør ikke være mindre end 18 mil; bredden af ​​signallinjen bør ikke være mindre end 12mil; bredden af ​​CPU input og output linjer bør ikke være mindre end 10mil (eller 8mil); og afstanden mellem linjerne bør ikke være mindre end 10 mil.
• Tætheden af ​​board routing bør være passende. Når tæthedsforskellen er for stor, skal den fyldes med mesh kobberfolie med et gitter større end 8mil (eller 0.2 mm).
• I områder inden for 1 mm fra kanten af ​​printkortet, der er beregnet til routing og inden for 1 mm omkring monteringshuller, er routing forbudt.
• Advarselsmærker skal udskrives på silketryklaget i nærheden af ​​komponenter såsom sikringer, sikringsmodstande, AC 220V filterkondensatorer, transformere osv.
• Afstanden mellem strømførende og neutrale linjer på AC 220V-strømforsyningen bør ikke være mindre end 3 mm. Afstanden mellem enhver ledning i 220V-kredsløbet og lavspændingskomponenter, puder og spor bør ikke være mindre end 6 mm, og et højspændingsmærke skal være trykt på dem. Lavspænding og højspænding bør adskilles af tykke trådnet som en advarsel til vedligeholdelsespersonale om at håndtere dem med forsigtighed.

Ovenstående er en omfattende guide til PCB-ledningsviden, udarbejdet af Highleap Electronic. Håber du kan få noget ud af det! Kontakt os for at høre mere om PCB fremstillingsprocesser.