その登場以来、電子機器は、小型化、高速化、効率化されてきました。しかし、小さくなった基板に、配置するコンポーネント、ピン、接続を増やそうとすると、いくつかの問題が発生します。これらの課題には、熱、BGAブレークアウト、サイズ自体が含まれます。あの小さく奇妙な形をした筐体に、基板をどのように収めるか、ということです。
簡単な統計をいくつか挙げます:
これらの増加のペースが近いうちに落ちるとは考えにくく、設計時にこれらの問題に対処する方法を理解することが重要です。ここでは、これらの問題の一部である、多ピンのBGA PCBやHDI PCBの配線に注目しましょう。
多くの場合、手動でのBGAのプランニングと配線には、数日を要することがあります。また、プランが非効率的であると、必要以上に多くのレイヤーを追加している場合があり、コストが増えますが、ご存知のように、予算は少しも増えません。今日、多くのBGAで、ビアキャプチャパッドを対角線上に配置しています。いわゆるドッグボーンファンアウトで、それをご覧になったことがあるでしょう。
ドッグボーンスタイルのファンアウト
しかし、ドッグボーンファンアウトが選択できるとは限らない場合を目にする機会がますます増えています。これは、ピンのピッチサイズが小さく、それらのビアを追加する十分なスペースがないためです。これらのBGAの場合、ブレークアウトにはビアインパッド方法が必要です。これは、ビアがパッドに直接接続され、新しいレイヤー上で信号を配線できる場合です。
設計が小型化を続ける際に注意すべきもう1つの点は、レイヤーを追加せずに、多くなったコンポーネント、トレース、そしてより複雑化した全体を、小さくなったPCBに詰め込む方法です。この問題を解決するには、高密度相互接続(HDI)PCBを使用します。
HDI PCB、提供: flygold circuit
HDI基板とは、「通常の」PCBよりトラックやパッドの密度が高いプリント基板のことです。多くの場合、ブラインドビア、ベリードビア、マイクロビアが含まれます。これらの基板では、トレース、スペーシング、キャプチャパッドなど、全てが小さくなっています。HDI基板には、小型軽量という利点がありますが、その一方で、デバイスの電気性能を向上させることもできます。しかし、欠点もあり、それが何であるかを知っておく必要があります。欠点とは、コンポーネントが小さいこと、コンポーネント間のスペースが狭いことなどです。
IC、トランジスター、PCBのいずれであれ、技術の小型化には多くの課題が伴います。しかし、課題は隠すべきものではなく、受け入れる必要があります。新しい課題から革新的な新しい解決策が生まれるからです。最新のPCBレイアウトを苦しめる課題と解決策について理解を深めるには、こちらのホワイトペーパーをご覧ください。