HDI プリント基板表面コンポーネントの密度を最大化するように設計された回路基板であり、多数のピンまたはパッドが密集した IC に画期的なソリューションを提供したり、高周波信号を伝搬したりします。
より小さなパッケージでより多くの機能を提供することが目的です。
この目標を達成するには、HDI PCB 電子製造を実現するために必要な専門設備と専門知識を備えた契約製造業者 (CM) を選択する必要があります。
HDI 設計の製造を最適化するには、設計意図と CM の機能を組み合わせた明確なパスまたは設計手法に従う必要があります。
PCB レイアウト設計は非常に複雑になる可能性があり、設計者は最も重要な仕様の割り当てに関して難しい決定を下す必要があります。設計が航空宇宙、医療機器、自動車、自動車製造などの重要なシステム産業を対象としている場合、プロセスはさらに複雑になります。軍事、または高性能のモノのインターネット (IoT) または HDI を実現します。
回路基板設計の種類に関係なく、設計者は PCB 開発に製造設計 (DFM) の利点を組み合わせ、CM 機能と戦略を調整します。
DFM は普遍的なものではありません。これは、組み立て設計 (DFA) やテスト容易化設計 (DFT) などの特定の製造段階に関する一連のルールとガイドラインです。
DFM は、HDI などの特定のボード設計タイプに焦点を当てることもできます。HDI PCB 電子製品の製造を最適化することを目的とした重要な設計手法をいくつか見てみましょう。
プロセスの複雑さを可能な限り最小限に抑えるために、スルーホールタイプを選択します。
スルーホールの選択は重要な決定であり、必要な機器と製造手順を決定するだけでなく、処理時間や追加コストにも影響します。
ブラインドまたは埋め込みマイクロポアを使用すると、層の数と材料コストを削減できます。ただし、選択したパッド内でドッグボーン形状を使用するか、パッドに近い貫通穴を使用するかによって、プロセスの複雑さが影響を受ける可能性があります。
HDIを適用するコンポーネントの最小数を選択します
コンポーネントの選択は常に重要です。ただし、HDI ボードではコンポーネントの選択の最適化がさらに重要です。HDI によって設計されたコンポーネントによって、ルーティングの幅、位置、タイプ、およびドリルとスタッキングのサイズが決まります。
当然のことながら、パフォーマンスが第一の考慮事項ですが、パッケージング、トレーサビリティ、使いやすさも考慮する必要があります。コンポーネントを交換したり、レイアウトを再設計したりする必要がある場合、追加の製造時間と材料コストが大幅に増加します。
宇宙コンポーネントは、ストレスとEMIを可能な限り最小限に抑えることができます。
部品配置によりスルーホールの位置が非対称になると、基板に不均一な応力がかかり、反りが発生する可能性があり、歩留まりや1パネルあたりの使用可能枚数に重大な影響を及ぼします。
コンポーネントが高密度の高出力コンポーネントから分離されている場合、信号が軌道に電磁干渉 (EMI) を発生させ、信号品質に影響を与える可能性があります。
さらに、近くのピンやパッドの寄生容量やインダクタンスが信号品質に影響を与える可能性があります。したがって、寄生効果を抽出するために、設計段階で EMI モデリングを組み込むことをお勧めします。
信号整合性の問題を最小限に抑えるルーティング
HDI の利点の 1 つは、信号伝播に使用できる配線幅が狭いことです。配線幅は狭くなっていますが、最適な幅の信号整合性を実現するように設計する必要があります。
これには、最短の配線長、一貫したパスインピーダンス、十分なグランドプレーン、デジタル、アナログ、電源信号の絶縁の使用が含まれます。
材料コストを最小限に抑えるために積み重ねを選択してください
スルーホールの選択に加えて、PCB スタッキングの選択も HDI PCB 電子製品の製造コストに大きな影響を与えます。材料の種類と層数は、必要な積層およびドリル加工サイクルに直接影響します。