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要了解 HDI 设计,首先需要掌握其核心概念。简单地说,HDI 技术是指使用微孔来连接 PCB 上的各层,而不是传统的机械钻孔。这种方法大大缩小了孔径尺寸,实现了更高的单位面积布线密度。
HDI 印刷电路板通孔和层配置说明
高密度互联 (人类发展倡议)是现代电路板的一个重要特征。传统的印刷电路板依靠机械钻孔,钻出的孔很大。相比之下,HDI 使用激光钻孔技术钻出的孔非常小,约 0.15 毫米。这些小孔不仅节省了空间,还能在引脚较多的部件下提供可靠的连接,例如 BGA 芯片.
盲孔始于外层,止于内层,不会穿过整个电路板。它们将表面零件与内部电路连接起来,同时将另一侧空出来用于其他用途。埋孔完全位于电路板内部,从外部无法看到。它们的作用是连接两个或多个内层,从而提高布线密度。堆叠通孔将多个小孔横跨多层电路板。虽然生产成本高且复杂,但它们为先进的 HDI 设计提供了最高的密度。
与标准印刷电路板相比,HDI 电路板的层结构更为复杂。必须根据电气需求、尺寸和预算仔细规划每一层。1-N-1 结构是最简单的,一个 HDI 层通过一个通孔连接外层和内层。这种方案成本低,适合中等密度的应用。2-N-2 结构增加了更多的 HDI 层。它能以更好的方式将它们连接起来。这为复杂的数字和模拟电路提供了更高的布线密度。

高密度互联电路板的设计和制造挑战
高密度互联技术具有众多优势,但设计人员在高密度互联技术的设计和制造方面面临着严峻的挑战。
信号完整性
首先,在高速运行时,信号会变得微弱,并受到距离较近的其他线路的串扰,从而对整个系统的信号质量产生不利影响。为克服这一问题,必须采用差分路由,即信号线的路由应使每对信号线的长度和间距相同,从而阻隔外部噪声,保持管理信号无噪声。此外,还必须控制每对信号线与线宽之间的阻抗。这也适用于与地平面和材料的间距,因为线路的阻抗必须与负载相匹配。这可以防止信号发生反射。另一个好的技术是接地平面,因为它提供了一个低阻抗、低噪声的路径。这也是多层 HDI 电路板的情况,在这种电路板上,接地和电源都是经过战略性规划的。
层规划和路由选择
HDI 电路板有信号层和电源层。在 HDI 电路板的底层和顶层,信号层有电源平面。信号线和其他布线平面必须整齐划一。管理良好的系统有助于将信号从各层无干扰地引向平面电路板。
信号电缆必须无干扰地通过两块或多块电路板。这意味着每对电缆都要拉直,并使两块电路板翻转。两块电路板之间有一个封装平面,将它们的层堆分开。下层电路板上的内平面与其边界形成信号桥。上层电路板上的内平面作为顶部边界平面,并连接到后部的多层板部分。
板间和板内布线
需要注意的是,在 HDI 平面中,多层板平面与信号接地平面之间存在偏移。信号从接地平面通过小孔进入各多层电路板层,从而战略性地穿过信号流线。因此,垂直贯穿可穿过信号流平面,并在信号流线下方布线。
密布在狭小空间内的元件面临着过热的巨大挑战。如果过多的热量得不到散发,可能会导致元件性能下降,甚至造成永久性损坏。利用散热孔(电路板上通向接地平面的小孔)可以解决这一问题。热元件下方有多个过孔,可将热量主动传递到电路板的内部接地平面或散热器。除导热孔外,还采用热行为预测软件来跟踪热流。这样做是为了确保有效地从关键区域排出热量。

从设计到实践:PCB 组装
一个好的人类发展倡议项目需要一个好的设计。它还需要高效、准确的 PCB 组装服务.设计团队和装配团队必须通力合作。这是项目成功的关键。
设计必须易于制造(DFM)。设计师需要与制造和装配团队沟通。这样才能确保设计符合工厂规则。例如,他们要检查零件的封装是否符合以下要求 SMT 组装 机器。他们还确保焊盘尺寸、间距和阻焊桥接正确无误。这样可以防止短路或焊点不良。
在制作大量木板之前、 电路板原型组装 是一个必要的步骤。它可以让工程师测试设计。他们可以快速解决问题。测试之后,项目进入 大批量印刷电路板组装.此时,工厂需要有一个强大的生产系统。同时还需要严格的质量控制。这样才能确保稳定和低成本的大规模生产。
成本与供应链
成本是人类发展倡议项目的一个主要因素。了解 PCB 组装成本 帮助公司做出明智的选择。
HDI 比标准印刷电路板昂贵。有几个因素增加了成本。更多的层数和更复杂的通孔(如堆叠通孔)会增加成本。此外,BGA 芯片等引脚较多的部件需要更精确的组装。这也增加了成本。最后,严格的电气和功能测试也会增加额外成本。
许多公司发现供应链非常复杂。因此,他们选择了交钥匙 PCB 组装。这项服务综合了所有步骤:获取零件、制作电路板、组装和测试。它能帮助客户获得清晰的 PCB 组装报价,简化项目管理,缩短产品上市时间,使公司能够专注于核心业务。
获得正确的报价是关键的第一步。报价 PCB 组装报价 列出所有成本。其中包括零件成本、制造成本、组装成本和测试成本。通过核对报价,公司可以更好地控制预算。
结论
高密度互联(HDI) 技术是现代电子技术的基础。一个好的 HDI 项目始于强大的设计。它以良好、专业的 PCB 组装.必须从一开始就考虑生产。您必须使用交钥匙服务来管理供应链。这是项目成功的关键。
常见问题
HDI 技术与众不同,因为它使用的是称为微孔的小孔。标准印刷电路板使用的是机械钻孔机钻出的较大孔洞。这些微孔要小得多。它们可以节省空间,在更小的面积上实现更多的连接。这使得 HDI 电路板更加紧凑。
HDI 电路板可让您设计出更小、更轻、更快的电子设备。它们对于智能手机和智能手表等产品至关重要。通过使用这些电路板,您可以将元件放置得更近,提高信号完整性,并在不降低性能的情况下缩小产品尺寸。
HDI PCB 组装通常比标准 PCB 组装昂贵。成本较高的原因主要有以下几点。微孔的制造工艺更为复杂。此外,这些电路板上使用的零件通常更小、更精确。组装过程本身需要更先进的设备和更高的技能。



