Технология Ultra-HDI не является новинкой

Мы много говорим о этих «новых» процессах. Однако эти процессы вовсе не новы; они давно используются в электронной промышленности. Новизна заключается в том, что эта технология перешла от рынка полупроводников и сверхбольших объемов печатных плат (например, смартфонов) к производителям обычных печатных плат, которые теперь могут предложить эту технологию для приложений с низким и средним объемом производства. Пора бы, не правда ли?

Индустрия печатных плат традиционно сосредоточена на процессе «субтрактивного травления», и, как мы все знаем, этот процесс обычно ограничивается примерно 75 (3 мил) микронами ширины трасс и расстоянием между ними, и мы все стали довольно искусными в проектировании печатных плат в рамках этих ограничений: HDI, слепые и закрытые переходные отверстия, микропереходные отверстия (стекированные или смещенные), дизайн с покрытием переходных отверстий в площадке, список можно продолжать. Производители печатных плат стали искусными в изготовлении этих технологий, а также в понимании проблем надежности и производимости, связанных с технологией высокоплотного соединения.

Я бы хотел сказать, что это "удобно", но боюсь, что мои друзья, занимающиеся производством печатных плат, не согласятся с этим утверждением. Хотя HDI является известной технологией, она определенно не является простой технологией для проектирования или производства.

Начать что-то "новое" - это "неудобно". Это может быть новая комбинация материалов, ваша первая гибкая плата, ваш первый жестко-гибкий дизайн или что-то гораздо проще, например, начало нового хобби.

Что если мы уберем ярлык "новое" с технологии A-SAP™ (Полу-Добавочный Процесс Averatek – трассы/промежутки 10 микрон и выше) или mSAP (Модифицированный Полу-Добавочный Процесс – трассы/промежутки 30 микрон и выше)? Я думаю, мы можем. Давайте посмотрим, где сегодня находится индустрия печатных плат:

1. Эти технологии предлагаются производителями печатных плат уже несколько лет, обеспечивая опыт как с процессами гальваники, так и с процессами получения изображения. Опыт - замечательный учитель. Чтобы сократить кривую обучения, тесно сотрудничайте с вашим производителем, когда начинаете новый дизайн с трассами 70 микрон или меньше.

2. Преимущества использования ультра-HDI трасс и промежутков легко понять:

• Общий размер печатной платы может быть уменьшен
• Можно сократить количество слоев маршрутизации
• Требования к многослойности можно уменьшить или даже исключить
• Целостность сигнала выигрывает за счет более точного процесса создания дорожек
• Биосовместимость (мы больше не ограничены проводниками из меди)

3. Доступны данные надежности для испытаний на силу отслаивания, испытаний D-Coupon, испытаний IST, испытаний SIR и т. д.

4. IPC создал Комитет по Ultra-HDI в 2020 году, который усердно работает над дополнением для рассмотрения областей, которые могут требовать других спецификаций.

5. Полуаддитивные процессы изготовления печатных плат были апробированы с широким ассортиментом материалов, как жестких, так и гибких материалов для печатных плат.

Крупные оборонные подрядчики и крупные коммерческие OEM-производители используют эту технологию в своих конструкциях печатных плат и проводят собственные испытания на надежность.

Какая информация вам нужна для проектирования с уверенностью с использованием ультравысокой плотности трасс и промежутков?

Если вы все еще читаете этот блог, я предполагаю, что вас интересуют преимущества возможности проектирования вашей печатной платы с этими тонкими особенностями. Чтобы помочь вам достичь ваших целей, я хотел бы попросить обратную связь от сообщества дизайнеров печатных плат:

• Какой тип информации был бы наиболее полезен для сокращения времени обучения с новыми параметрами дизайна печатных плат?
• Есть ли какие-либо изменения в вашем инструменте дизайна Altium, которые облегчили бы этот переход?
• Вам нужна дополнительная информация о преимуществах целостности сигнала? Помните, эти преимущества исходят из полу-добавочного процесса, а не из ширины трассы. Может быть полезно исследовать даже более значительный размер функций.
• Вам нужны данные о надежности? Информация о спецификациях IPC?
• Вам нужен учебник или примеры эталонного дизайна для начала работы?
• Был бы полезен контрольный список или руководство по дизайну? Какие ключевые элементы следует включить?

Я работаю в команде опытных дизайнеров печатных плат, использующих эту технологию сегодня, а также в тесном сотрудничестве с производителями печатных плат, создающими эту технологию. Вместе мы стремимся предоставить сообществу дизайнеров печатных плат инструменты и ресурсы для изучения преимуществ использования сверхвысокой плотности трасс и промежутков. Пожалуйста, оставляйте комментарии здесь или свяжитесь с нами напрямую. Дайте нам знать, как мы можем помочь!

Для тех, кто любопытен, но не знаком с полуаддитивным процессом изготовления печатных плат, в наших предыдущих блогах мы рассмотрели основы процесса SAP, обсудили некоторые из основных вопросов, связанных с компоновкой печатной платы, изучили некоторые из «правил дизайна» или «руководящих принципов дизайна», которые не меняются при проектировании с использованием этих сверхвысоких плотностей элементов, и исследовали пространство дизайна вокруг возможности использования этих сверхвысоких плотностей ширин трасс в областях выхода BGA и более широких трасс в поле маршрутизации. Преимущество заключается в уменьшении количества слоев схемы, а забота заключается в поддержании импеданса 50 Ом. Недавно Эрик Богатин опубликовал белую книгу, анализирующую именно это преимущество и заботу.