引 言
產品小型化的好處是顯而易見的,從而帶動了小型化設計技術的發展。這些技術主要有:
1、傳統意義上的HDI技術,經過多年的發展,現在國內廠家可以做到3+n+3,也就是3階盲埋孔設計已經開始逐步成熟了。
2、ANYLAYER(任意階)技術,又叫任意過孔技術(ALIVH-Any Layer IVH Structure Multilayer Printed Wiring Board),隨著蘋果的iPhone 4及iPad采用了ANYLAYER HDI,任意階技術也因此越來越被廣大智能手機等廠家所關注
3、埋阻、埋容和埋入式元器件,不少廠家研究埋阻、埋容技術多年,埋容也已經能實現量產,埋入式元器件早些年大量用于航空航天和軍事領域,這些年因為SiP的普及,在普通電子產品領域也開始火起來,算是比較新的技術,多用于封裝載板。
小型化技術的推廣,除了對生產工藝帶來巨大的挑戰之外,還對設計方法、觀念、工具等都帶來深遠的影響。傳統的設計工具效率低下,并且因為不具備相應的約束規則而需要大量人工干預檢查,比較容易出錯,設計工程師需要全新的支持小型化設計技術的工具。Cadence SPB16.5全面加強了對小型化設計的支持,增加了埋入式元器件的設計方法,同時進一步優化增強了對HDI以及ANYLAYER技術的支持。
HDI技術以及工藝實現
HDI:High Density Interconnect,高密度互連。傳統的PCB板的鉆孔由于受到鉆刀影響,當鉆孔孔徑達到0.15mm時,成本已經非常高,且很難再次改進。而HDI板的鉆孔不再依賴于傳統的機械鉆孔,而是利用激光鉆孔和機械鉆孔的結合應用。HDI也就是通常我們所說的盲埋孔技術。HDI技術的出現,適應并推進了PCB行業的發展。使得在PCB板內可以排列上更加密集的BGA、QFP等。
2.1 HDI的分類
IPC-2315上對HDI的分類有詳細說明,這里我們按照激光孔深度的不同分為以下幾種:一階HDI, 二階HDI 三階HDI,如圖一所示。
2.2 HDI板設計上的挑戰
多階HDI的設計,需要一個靈活強大的約束管理器,能識別微孔和普通機械孔,能設置微孔與其他元素的間距約束。同名網絡的約束關系變得復雜,需要支持各種情況下的同名網絡間距約束檢查。需要能清晰的顯示不同類型的過孔信息,方便設計工程師進行管理。Allegro的3D結構視圖可以幫助我們更加了解不同孔的結構。
Cadence的 SPB16.X平臺,具有強大的HDI設計功能。
首先是Micro Via屬性,使得HDI工藝實現的微孔徹底和傳統機械實現的盲埋孔區分開來,單獨進行約束設置;結合單獨區分出來的同名網絡設計約束、盤中孔設計約束等,實現了靈活強大的約束驅動的HDI設計。
Via Labels功能,可以讓設計者更加方便的查看了解微孔所連接的層,進行設計規劃;同時結合基于OpenGL的3D過孔結構現實功能,從平面到立體,幫助工程師實現復雜的多階過孔結構管理。
無盤設計功能可以自動根據走線層來實現通孔焊盤的存在與去除,實現了設計之初就因為去除焊盤來實現更加優化的布線空間利用率;與之相匹配的功能是增加了Hole和其他元素的間距約束設置。
他功能包括:DRC Modes里面的Via in Pad約束設置,過孔類型的結構示例圖形,強大的Fan out功能和BGA出線功能等。
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