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用于 HDI 设计的微孔技术及其他技术
用于 HDI 设计的微孔技术及其他技术
微孔技术使 HDI 布线成为可能
如果您曾经在损坏的智能手表或智能手机上打开过外壳，那么您就会知道这种小型设备中包含的功能数量。进入微孔技术。收缩通孔结构促进了 PCB 中的高密度互连布局和布线，允许将更多功能封装到小尺寸中。
随着消费者继续要求单个设备具备更多功能，而量子隧道效应阻碍了进一步扩展，PCB 设计人员可以在减少设备外形因素和将更多功能打包到单个封装中发挥作用。这些努力会产生哪些新的多层路由架构？
从通孔到 ELIC
当使用少量层和相对较薄的电路板时，通常可以避免使用通孔。在某些时候，您将在一个小区域内布线如此多的连接，以至于您需要以独特的方式到达电路板的内层，同时仍能保留宝贵的电路板空间。通孔不允许多个信号通过给定的内层区域。随着电路板层数的增加，通孔仍然只允许您在两层之间路由信号。
即使通孔尺寸接近微孔尺寸，仍然无法解决占用不必要的内部电路板空间的问题。埋孔在某种程度上对这种情况有所帮助，尽管如果您必须在不相邻的层之间布线，它们仍会占用相当数量的电路板空间。这就是微孔为您提供更大灵活性的地方。
当通孔太小而无法用钻头放置时，微通孔最初用于在相邻板层之间路由信号。相反，激光将这些通孔放置在 PCB 的单层中，而电路板是使用顺序构建 (SBU) 创建的。请注意，我们还使用 SBU 在层堆栈中放置传统钻孔的盲孔和埋孔，但微孔只是使用定制的电解沉积工艺激光放置和电镀。
就像钻孔一样，微孔也有盲埋式，但它们只跨越单层。如果您需要跨越多个层，您可以使用堆叠微孔或跳过过孔来布线所需的连接。一些制造商估计，将微通孔用于 HDI 可使通孔占用的总电路板空间减少 60% 至 70%。这为电路板内部的路由信号留出了更多空间。创造性地使用微孔还可以减少层数。
用于 BGA 逃逸布线的微孔
在放置具有高引脚密度的组件时，微孔确实是必不可少的。随着引脚密度不断增加，我们需要在安装焊盘上直接放置更多微孔。我们还填充和电镀这些激光钻孔的微孔，以防止焊料渗入通孔并形成弱电连接。
超越微孔技术：下一代 HDI 布线
该领域的一项最新创新是开发了每层互连 (ELIC)布线。GPU、CPU、内存和其他具有极细间距的 BGA 安装设备通常使用 ELIC。这种通孔架构有助于在整个电路板内部进行连接，而无需电路板中心的核心。这种架构本质上使用堆叠的、填充铜的微孔来连接电路板的各个层。
进一步增加布线和布局密度将需要用于多层 PCB 中各层之间布线的新架构。最有前途的创新是垂直导电结构，或 VeCS。与狗骨扇出或焊盘内通孔相比，这种独特的多层 PCB 架构允许 BGA 焊盘之间有更多的走线。对于给定的电路板和组件布置，这种类型的布线架构可以减少 HDI 布线对多个内部信号层的依赖。
VeCS 架构不是圆柱形的。取而代之的是，镀铜凹槽进入电路板表面。稍宽的钻头沿凹槽打孔，留下穿过内层的直垂直导体。VeCS 不需要任何其他专门的制造技术或工具，它可以提供与 ELIC 相同的功能。
跟上微孔技术和 HDI 布线的最新创新需要设计软件在单个包中提供全套机械和电气设计工具。Altium Designer是唯一一个在单一界面中包含最佳原理图设计、布线和布局、信号分析和可交付生成工具的 PCB 设计软件平台。您可以生成制造商为 HDI PCB 制造新布线架构所需的可交付成果。