エレクトロニクスの HDI 設計を最適化する方法

2019 年 12 月 6 日

高密度相互接続 (HDI) は、基板の効率を高め、伝送を高速化するため、PCB 製造で最も急速に成長している分野であり続けています。 HDI PCB は、従来の PCB ボードと比較して、単位面積あたりの配線密度が高く、より細かいスペースとライン、小さなビアとキャプチャ パッド、およびより高い接続パッド密度によって特徴付けられます。これらの PCB は、主に相互接続が行われる方法において、従来の PCB とは異なる設計になっています。 HDI PCB では、相互接続は、従来の PCB の場合のようにスルー ホールの代わりに、ブラインド ホールと埋め込みホールを介して行われます。同様に、エレクトロニクスの HDI 設計を最適化できる設計上のヒントも数多くあります。 HDI 設計を最適化するだけでなく、高価な落とし穴を回避するのに役立ついくつかの例を見てみましょう。

HDI 設計により、PCB の両側により多くのコンポーネントを固定できますが、これは標準的な PCB アセンブリでは正確には不可能です。 HDI PCB アセンブリの成功は、コンポーネント スペースをボード上に配置する方法と、設計者が信号ライン用のスペースを配分する方法にかかっています。高性能の HDI PCB を保証するために、次の設計のヒントも心に留めておくことができます。

• タイプの選択による:

  ビア タイプの選択は、HDI ボードの全体的なパフォーマンスを大きく左右します。ブラインドまたは埋め込みのマイクロビアを使用すると、層の数が減り、材料コストが最小限に抑えられるため、製造プロセスの複雑さが軽減されることに注意してください。

• コンポーネントを賢く選択:

  HDI ボードの組み立てに関しては、ボードに組み込まれるコンポーネントの選択は、細心の注意を払って行う必要があります。 HDI 設計のコンポーネントを選択する前に、ドリル ホールとスタックアップのトレース幅、位置、タイプ、およびサイズを考慮してください。コンポーネントを賢く使用することは、HDI 設計を最適化するのに役立つだけでなく、追加の製造時間と材料費を最小限に抑えることにも役立ちます。

• スタック:

  HDI PCB レイヤ スタックアップは、1-HDI (穴が埋め込まれている)、スタックされていない 2-HDI (穴が埋め込まれている)、スタックされているが樹脂が充填されていない 2-HDI など、いくつかの方法で設計できます。 、スタックおよび樹脂充填 2-HDI など。設計者は、片側の反りを回避し、ボードの歩留まりを向上させるために、最適なスタック設計を選択する必要があります。

• コンポーネントを賢く配置:

  コンポーネントを不適切に配置すると、トレース、寄生容量および/またはインダクタンスに電磁干渉 (EMI) が導入され、信号品質と全体的なパフォーマンスに影響を与えます。応力と EMI を最小限に抑えるようにコンポーネントを配置すると同時に、組み立て、PCB の修理とリワーク サービス、およびはんだ付けを容易にします。

前述のほかに、HDI PCB 設計者は次の設計上のヒントにも注意する必要があります:

• シグナル インテグリティの問題を最小限に抑える方法でトレースを配線する
• 適切な開口率を維持する
• 信じられないほど小さい直径のマイクロビアを組み込む
• 小さなコンポーネントを互いに近づけて配置する
• 圧力を緩和する方法で埋もれた穴と止まり穴を配置する
• デカップリング コンデンサではなく埋め込み平面容量を使用する

HDI PCB は、主にデバイスの電気的性能を向上させるために選択されており、業界全体で膨大な用途があります。これらの PCB の恩恵を受けるデバイスには、コンピューター、スマートフォン、医療機器などがあります。ただし、HDI Design を設計、組み立て、最適化するには、メーカーは CAD および CAM ソフトウェア、レーザー ダイレクト イメージング プロセス、特別な製造装置、およびオペレーターの専門知識を必要とします。 HDI PCB 設計の成功は、メーカーの経験と能力によって大きく左右されます。そのため、Creative Hi-Tech のような製造業者と連携することが重要です。Creative Hi-Tech は、お客様の要件に合わせて独自の性能重視で費用対効果の高い HDI PCB を組み立てる幅広い専門知識を持っています。 Creative H-tech は、エレクトロニクスの HDI 設計を最適化するためのさまざまな設計のヒントに精通した、知識が豊富で経験豊富な有能な専門家のチームを誇っています。