HDI Düzeni En İyi Uygulamaları: HDI Devre Kartları için Önemli Tasarım İpuçları

HDI Kurullarına Giriş

HDI kartları (Yüksek Yoğunluklu Ara Bağlantı), mikro kör ve gömülü vias teknolojisini kullanan, nispeten yüksek devre yoğunluğuna sahip devre kartlarıdır. HDI kartlarda iç ve dış devre katmanları bulunur ve delme ve metalizasyon işlemleri kullanılarak farklı devre katmanları arasında bağlantılar elde edilir.

HDI panoları Genellikle laminasyon yöntemiyle üretilir ve ne kadar çok katman varsa levhanın teknik seviyesi de o kadar yüksek olur. Sıradan HDI kartlar temelde tek katmanlı laminatlardan oluşurken gelişmiş HDI kartlar, çift katmanlı veya çok katmanlı laminasyon gibi teknolojilerin yanı sıra istiflenmiş vias, elektrolizle kaplanmış doldurma ve lazerle doğrudan delme gibi gelişmiş PCB teknolojilerini kullanır.

Bir PCB'nin yoğunluğu sekiz katmanı aştığında, onu HDI kullanarak üretmek, geleneksel karmaşık presleme süreçlerinden daha uygun maliyetli olabilir. HDI kartlar, geleneksel PCB'lere göre daha yüksek elektrik performansı ve sinyal doğruluğu sunarak gelişmiş montaj teknolojilerinin kullanımını kolaylaştırır. Ayrıca HDI kartlar radyo frekansı girişimi, elektromanyetik girişim, elektrostatik boşalma, ısı iletimi gibi alanlarda daha iyi iyileştirme sağlar.

Elektronik ürünler yüksek yoğunluğa ve yüksek hassasiyete doğru ilerlemeye devam ettikçe, "yüksek" terimi yalnızca makine performansının iyileştirilmesini değil aynı zamanda makine boyutunun küçültülmesini de ifade eder. Yüksek Yoğunluklu Ara Bağlantı (HDI) teknolojisi, daha yüksek elektronik performans ve verimlilik standartlarını karşılarken son ürünlerin tasarımının daha kompakt olmasını sağlar. Günümüzde akıllı telefonlar, dijital kameralar, dizüstü bilgisayarlar ve otomotiv elektroniği gibi birçok popüler elektronik üründe HDI kartları kullanılıyor. Elektronik ürünlerin sürekli olarak iyileştirilmesi ve pazar talebi ile HDI kartlarının gelişiminin hızlı olması bekleniyor.

HDI Board Factory Ortak PCB Yönlendirme Kurallarını Tartışıyor

• PCB üzerinde dijital, analog ve DAA sinyal yönlendirme alanlarını önceden tanımlayın.
• Dijital ve analog bileşenleri ve bunlara karşılık gelen izleri mümkün olduğunca ayırın ve bunları ilgili yönlendirme alanlarına yerleştirin.
• Yüksek hızlı dijital sinyal izlerini mümkün olduğunca kısa tutun.
• Hassas analog sinyal izlerini mümkün olduğunca kısa tutun.
• Gücü ve toprağı uygun şekilde dağıtın.
• DGND, AGND ve gerçek zemini ayrı tutun.
• Güç hatları ve kritik sinyal izleri için geniş izler kullanın.
• Güç hatları ve toprak hatları mümkün olduğunca yayılmalı ve sinyal hatları döngü oluşturmamalıdır.
• Dijital devreleri paralel veri yollarının/seri DTE arayüzlerinin yakınına ve DAA devrelerini telefon hattı arayüzlerinin yakınına yerleştirin.
• Küçük ayrı cihazlar için simetrik yönlendirme gereklidir ve yakın aralıklı SMT pedleri için kablolar doğrudan ortasından değil, pedin dışından bağlanmalıdır.
• Temel sinyal hatlarına öncelik verin: diğerleri arasında güç, küçük analog sinyaller, yüksek hızlı sinyaller, saat sinyalleri ve senkron sinyaller.
• Yönlendirme yoğunluğu önceliği ilkesini izleyin: Yönlendirmeyi kart üzerinde en karmaşık ara bağlantılara sahip cihazlardan ve en yoğun kablolamaya sahip alanlardan başlatın.
• Keskin açılardan ve dik açılardan kaçının. PCB tasarımı Gereksiz radyasyon ve üretim süreci sorunlarını önlemek için.
• Üzerinde hiçbir delik olmamalıdır SMT Lehim pastası kaybını ve bileşen lehimleme kusurlarını önlemek için pedler. Önemli sinyal hatlarının pim ayakları arasından geçmesine izin verilmez.

PCB Yüksek Frekanslı Devre Yönlendirme

• PCB katmanlarının sayısını akıllıca seçin. Ara güç katmanlarının (Vcc katmanı) ve toprak katmanlarının (Gnd katmanı) kullanılması parazitik endüktansı ve kapasitansı koruyabilir ve etkili bir şekilde azaltabilir, yönlendirme uzunluklarını kısaltabilir ve sinyal girişimini azaltabilir.

• Yönlendirme yöntemi: 45° açıda değil, 90° açıda olmalıdır.

• Katmanlar arası yönlendirme yönü: Birbirine dik olmalıdır. Üst katman yataysa, sinyal girişimini azaltmak için alt katmanın dikey olması gerekir.

• Topraklama: Parazit önleme yeteneklerini önemli ölçüde geliştirmek için önemli sinyalleri topraklayın ve diğer sinyallere müdahale etmelerini önlemek için birden fazla müdahale eden sinyali topraklayın.

• Dekuplaj kapasitörleri: IC'lerin güç kaynağı terminallerine dekuplaj kapasitörleri ekleyin.

• Yüksek frekanslı boğucu: Dijital toprak ve analog toprak gibi ortak zeminler olduğunda, genellikle ortasında tel delikleri olan ferrit boncuklar kullanarak, aralarına yüksek frekanslı boğucu cihazlar ekleyin.

• Bakır dolgusu: Topraklama alanının arttırılması sinyal girişimini de azaltabilir. (Bakır dolumu sırasında ölü bakırın temizlenmesi gerekir)

• Yönlendirme uzunluğu: Yönlendirme uzunluğu ne kadar kısa olursa o kadar iyidir, bu da paraziti azaltır. Ancak tüm yönlendirmelerin kısa olması gerekmez. Örneğin, DDR yönlendirmesi saat, adres ve veri hatları için eşit uzunluklar gerektirir, bu nedenle kasıtlı olarak uzatılmış birçok kıvrımlı iz göreceksiniz.

Özel Bileşenler için Yönlendirme

• Yüksek frekanslı bileşenler: Dağıtılmış parametreleri ve karşılıklı elektriksel girişimi azaltmak için yüksek frekanslı bileşenler arasındaki bağlantıları mümkün olduğunca kısa tutun; Parazite yatkın hassas bileşenler birbirine çok yakın yerleştirilmemelidir.
• Yüksek voltaj farkı olan bileşenler: Kazara kısa devre oluşmasını ve bileşen hasarını önlemek için yüksek voltaj farkı olan bileşenler ile bunların bağlantıları arasındaki mesafeyi artırın. Sızıntı akımlarını önlemek için gerilim farkı 2000V olan bakır izleri arasındaki mesafe 2 mm'den büyük olmalıdır.
• Ağır bileşenler: Ağır bileşenler braketlerle sabitlenmelidir.
• Isıtma ve ısıya duyarlı bileşenler: Isı üreten bileşenler, ısıya duyarlı bileşenlerden uzak tutulmalı ve ısı üreten bileşenler eşit şekilde dağıtılmalıdır.

PCB Yönlendirme Tasarımı için Önemli Parametreler

• Bakır iz (Ray) genişliği: tek taraflı kartlar için 0.3 mm, çift taraflı kartlar için 0.2 mm;
• Bakır izleri arasındaki minimum boşluk: tek taraflı kartlar için 0.3 mm, çift taraflı kartlar için 0.2 mm;
• Bakır izlerinden PCB kenarına kadar minimum mesafe: 1 mm, bileşenlerden PCB kenarına kadar minimum mesafe: 5 mm, lehim pedlerinden PCB kenarına kadar minimum mesafe: 4 mm;
• Genel geçiş deliklerine sahip bileşenlerin montajı için lehim pedi çapı, lehim pedinin iç çapının iki katıdır.
• Elektrolitik kapasitörler, yüksek güçlü dirençler, transformatörler, yüksek güçlü transistörler, üç terminalli voltaj regülatörleri ve ısı emiciler gibi ısı üreten bileşenlerin yakınına yerleştirilmemelidir. Elektrolitik kapasitörler ile bu bileşenler arasındaki mesafe 10 mm'den büyük olmalıdır.
• Vida deliklerinde bakır izleri (toprak hariç) veya 5 mm dış yarıçap dahilinde bileşenler bulunmamalıdır.
• Geniş alanlı PCB tasarımlarında (500m² üzeri), reflow lehimleme sırasında PCB bükülmesini önlemek için, PCB bükülmesini önlemek amacıyla baskı çubuklarını yerleştirmek için bileşenler yerleştirilmeden PCB'nin ortasında 5mm ila 10mm genişliğinde bir boşluk bırakılmalıdır.
• Her PCB için yeniden akışlı lehimleme yönünü belirtmek için içi boş bir ok kullanın.
• Yönlendirme sırasında, kalay köprülemesini önlemek için DIP paketi IC'nin yönü, paralel değil, yeniden akış lehimleme yönüne dik olmalıdır.
• Yönlendirme yönü dikeyden yataya değiştiğinde 45° açıyla girilmelidir.
• Elektrik hattının genişliği 18 milden az olmamalıdır; sinyal hattının genişliği 12 milden az olmamalıdır; CPU giriş ve çıkış hatlarının genişliği 10mil'den (veya 8mil) az olmamalıdır; ve satırlar arasındaki mesafe 10 milden az olmamalıdır.
• Pano yönlendirmesinin yoğunluğu uygun olmalıdır. Yoğunluk farkı çok büyük olduğunda, 8mil'den (veya 0.2 mm) daha büyük bir ızgaraya sahip gözenekli bakır folyo ile doldurulmalıdır.
• Yönlendirme için belirlenen PCB kenarından 1 mm'lik ve montaj deliklerinin etrafındaki 1 mm'lik alanlarda yönlendirme yasaktır.
• Sigortalar, sigorta dirençleri, AC 220V filtre kondansatörleri, transformatörler vb. bileşenlerin yakınındaki serigraf katmanına uyarı işaretleri basılmalıdır.
• AC 220V güç kaynağının canlı ve nötr hatları arasındaki mesafe 3 mm'den az olmamalıdır. 220V devresindeki herhangi bir tel ile alçak gerilim bileşenleri, pedleri ve izleri arasındaki mesafe 6 mm'den az olmamalı ve üzerlerine yüksek gerilim işareti basılmalıdır. Alçak gerilim ve yüksek gerilim, bakım personelinin bunları dikkatli kullanması konusunda bir uyarı olarak kalın tel ağlarla ayrılmalıdır.

Yukarıdakiler Highleap Electronic tarafından derlenen PCB kablolama bilgisi için kapsamlı bir kılavuzdur. Umarım bundan bir şeyler kazanabilirsiniz! Hakkında daha fazla bilgi edinmek için bizimle iletişime geçin PCB üretim süreçleri.