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HDI PCB設計及云喲運用到的CAD工具

雖然據說生命中唯一的保障是死亡和稅收,但我認為生命中的第三個保證是電子設備將繼續變得越來越小。我很確定沒有人希望他們的手機再次恢復到磚的大小,所以繼續這種尺寸越來越小的電路意味著電路板也需要縮小尺寸。最好的方法是在創建更小的電路板時使用高密度互連(HDI)技術。

HDI PCB設計具有許多優點,從能夠將更多電路放入較小的空間。除了使用更小的元件外,HDI設計還可以將這些元件放置在電路板的兩側。較小的元件需要更小的元件焊盤,使用壓縮布線以及埋入式通孔和微通孔都將有助于減小電路板的尺寸。就性能而言,較小的電路板將具有更好的信號完整性,這非常適合醫療,手機,物聯網和其他使用它們的設備。

Microvias,通過焊盤,激光鉆孔,順序構建,以及新的和獨特的電路板材料都是HDI印刷電路板制造技術的一部分。在設計方面,還需要一些PCB設計工具的進步。設計規則需要適應更嚴格的走線寬度,間距和通孔公差所需的精度。這些工具還需要能夠處理從標準通孔過孔到微孔的所有通孔范圍,并且它們需要先進的布線功能,以便緊湊地布線HDI PCB設計。

隨著HDI技術的發展越來越普遍,許多PCB設計工具正在進入HDI設計領域,幸運的是,Altium?是最好的之一。 PCB設計人員能夠利用強大的PCB布局工具來配合他們的設計流程,并開發從柔性PCB到多層PCB到物聯網設備再到PCB制造的各種設備。以下是Altium Designer可以幫助您完成HDI PCB設計的一些方面。

電路板層疊,規則和設計約束

其中一個設計具有高速電路的電路板的最重要要求是首先確定電路板疊層,以便正確計算阻抗。使用高密度互連板(HDI),對精確和完整的板層疊加的需求變得更加重要。在設計的這個階段與您的電路板制造商合作至關重要,因為他們是那些將建造您的電路板的人,他們擁有豐富的經驗并且知道如何使您的設計工作。一旦為HDI設計確定了適當的圖層堆棧,就可以在Altium Designer中創建該圖層堆棧。

要創建電路板疊加,請轉到“設計”下拉菜單并選擇“圖層”堆棧管理器?!皬倪@里,您可以根據需要配置層。在下圖中,您可以看到我們已經創建了一個10層板。層的名稱位于左側,您可以看到信號層和平面層夾在介電材料層之間的位置。第三列決定材料,你可以看到哪些介質層是核心,哪些是預浸料。還有用于類型,厚度,介電材料,介電常數等的列。

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圖層Altium Designer中的堆棧管理器

在上圖中,您還可以看到層堆棧管理器為您提供的其他一些選項。例如,有一個阻抗計算器,您可以看到我們如何打開鉆取對經理。為了配置埋入式過孔和微過孔,您必須指定鉆頭對,但我們稍后會詳細討論過孔。

由于HDI設計所需的所有更嚴格的設計限制,還需要對設計規則進行精確控制,以確保您的線寬和間距符合您的要求。在下圖中,您可以看到Altium Designer提供了一套完整而全面的設計規則和約束來使用。

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< p> Altium Designer中的設計規則

要訪問設計規則,請返回“設計”下拉菜單,然后選擇“規則”。您可以在此示例中看到我們已向網絡類添加了一些規則。在這種情況下,規則適用于跟蹤寬度。對于任何設計,網絡類都變得非常重要,特別是HDI設計,其中有多個網絡需要應用相同的規則。

Vias;微通孔,埋入式通孔和直通過孔

設計高密度互連PCB的另一個重要部分是您將使用的過孔。 HDI設計通常使用從標準通孔過孔到盲孔和埋孔過孔到微孔(激光鉆孔)的全范圍過孔。為了給您提供最佳的布線性能,您的PCB設計工具需要能夠毫無問題地容納所有這些通孔,并且Altium Designer可以再次提供。

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在Altium Designer中創建一個via

在上圖中你可以看到我們在Altium Designer中創建了一個microvia 。我們將它配置為具有6密耳的孔尺寸,具有20密耳的焊盤尺寸。還記得我們上面提到的鉆頭對嗎?在這里,我們在此通道上設置了鉆頭對,以便在我們的內層1和內層2之間進行設置。如果我們選擇這樣做,Altium Designer可讓我們完全控制所有層上的焊盤尺寸,以及設置焊接掩模擴展的選項或者允許將通孔用作測試點。

Altium Designer還為您提供了焊盤和通孔模板。您可以在PCB面板的Pad和Via Templates編輯器中訪問這些模板。

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能夠從PCB編輯器中選擇要使用的模板和約束是非常的。

Altium Designer的另一個有用優勢是能夠為您創建的過孔設置設計規則,以便這些過孔將在你需要的地方使用。在上面的圖片中,我們為微孔創建了一個規則,以便只要我們在層內層1和內層2之間建立連接就可以使用它。

路由您的HDI PCB設計

最后但同樣重要的是,在處理HDI設計時,您需要一些強大的路由工具。顧名思義,高密度設計必然會有一些高密度路由。 Altium Designer再次準備為您提供最先進的交互式路由工具和自動交互式路由工具所帶來的任何類型的路由挑戰。

Altium Designer的關鍵屬性之一是其統一的設計環境。簡而言之,Altium Designer工具套件中的所有工具都可以相互平滑地工作。無論您使用的是交互式路由工具還是自動交互式路由工具,它們都將使用來自同一位置的設計規則;您一直在使用的主要設計規則集。這將避免錯誤的可能性以及依賴于將設計數據導出到第三方路由器的系統的煩惱,其設計規則可能會或可能不會完全轉換。

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需要路由的一組網

在上圖中,您可以看到一個非常簡單的區域示例,其中包含我們想要路由的障礙物。 Altium Designer的Active Route技術將允許您指導自動路由的路徑。您可以選擇要路由的組中的所有網絡,如下所示,然后繪制指南以顯示路由器您希望路由選擇的方向。

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指定Altium Designer的Active Route將采用的路徑

一旦繪制了路徑或指南, ?將完成剩下的工作。正如您在下圖中所看到的,路由已按照我們指示的方式創建。

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最終布線結果

無論是通過放置盲孔還是通過多個層布線,Altium中的所有布線工具都使用主設計規則作為指導。交互式路由,自動路由和使用Active Route的自動交互式路由有不同的功能。 Altium還為您提供差分對路由,走線長度匹配和跟蹤調整功能。

使用Altium's?,您可以指定高速設計信號路徑規則來控制路由拓撲。除了Altium的原理圖編輯器,仿真工具以及與零件供應商的實時云連接以獲得最新的定價和零件規格外,您還擁有HDI PCB設計所需的一切。不要滿足于不能有效利用PCB設計人員的PCB布局工具,并且會讓您無法滿意地進行PCB制造。

Altium Designer是一款全功能的PCB設計軟件,已經創建到補充您的工程流程,而不是妨礙您。無論您正在進行何種類型的設計工作,您都會發現Altium Designer是完成工作所需的高級PCB設計軟件。

您想了解有關Altium的更多信息嗎?可以幫助您進行下一次HDI PCB設計?與Altium的專家交談。

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