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如何在您的 PCB 设计软件中设置 HDI PCB 布局和布线
如何在您的 PCB 设计软件中设置 HDI PCB 布局和布线
HDI PCB 布局可能会非常局促，但正确的设计规则集将帮助您成功设计。
更先进的 PCB 将更多功能打包到更小的空间中，通常具有定制的 IC/SoC、更高的层数和更小的走线。使这些设计的布局正确，需要一套强大的规则驱动设计工具，可以在您创建 PCB 时根据设计规则检查您的布线和布局。如果您正在处理您的第一个 HDI 布局，则可能很难看出在开始 PCB 布局时需要设置哪些设计规则。
设置您的 HDI PCB 布局
对于 HDI PCB，除了组件和布线密度之外，这些产品通常与人们认为的标准 PCB 没有什么区别。我见过设计师说 HDI 板是任何具有 10 mil 或更小的通孔、6 mil 或更小的走线，或任何具有 0.5 mm 或更小的引脚间距的板。您的制造商会告诉您 HDI PCB 使用约 8 密耳或更小的盲孔，其中较小的过孔是激光钻孔的。
在某些方面，它们都是正确的，因为对于构成 HDI PCB 布局的内容没有特定的阈值。每个人都同意，一旦设计包含微孔，它就是 HDI 板。在设计方面，您需要在接触布局之前设置某些设计规则。在设置设计规则之前，您应该收集制造商的能力。完成此操作后，您需要设置设计规则和一些布局功能
走线宽度和过孔尺寸。走线的宽度与其阻抗有关，走线宽度将决定您何时进入 HDI 制度。一旦走线宽度变得足够小，通孔也将变得如此之小，以至于它们必须制造为微通孔。
层过渡。需要根据纵横比仔细设计过孔，这也取决于所需的层厚。应尽早定义层转换，以便在布线期间快速放置它们。
清关。痕迹需要彼此分开，并与不属于网络的其他对象（焊盘、组件、平面等）分开。此处的目标是确保符合 HDI DFM 规则并防止过度串扰。
其他布线约束，如走线长度调整、最大走线长度和布线期间允许的阻抗偏差也很重要，但它们将适用于 HDI 板之外。在这里，最重要的两点是通孔尺寸和走线宽度。可以通过多种方式（例如，模拟）或遵循标准经验法则来确定间隙。小心后者，因为这可能会造成内层串扰过多或布线密度不足的情况。
叠层和过孔
HDI 叠层的范围可以从几层到几十层不等，以适应所需的布线密度。具有高引脚数细间距 BGA 的电路板每象限可能有数百个连接，因此在为 HDI PCB 布局创建层堆栈时需要设置过孔。
如果您查看 PCB 设计软件中的层堆栈管理器，您可能无法将特定层转换明确定义为微孔。没关系; 您仍然可以设置层过渡，然后在设计规则中设置过孔尺寸限制。在 Altium Designer 中，您可以在层堆栈管理器中创建过孔转换，并在属性面板中将它们标记为微孔。
在 HDI PCB 叠层中定义微孔。
一旦您开始设置设计规则并创建通孔模板，这种将通孔作为微通孔专门调用的功能非常有用。要为过孔布线设置设计规则，您可以将设计规则定义为仅适用于微孔。这使您可以对间隙、通孔焊盘尺寸和孔直径设置特定限制。
为 HDI 布线设置微孔设计规则。
请注意，此处定义的通孔宽度和焊盘尺寸取自早期项目的制造商能力。在开始设置设计规则之前，您应该就他们的能力咨询您的制造商。然后需要在设计规则中设置走线宽度，以确保将走线阻抗控制在所需值。在其他不需要阻抗控制的情况下，您可能仍然希望限制 HDI 板中的走线宽度以保持高布线密度。
走线宽度
您可以通过多种方式确定所需的走线宽度。首先，对于阻抗控制路由，您需要以下工具之一：
用笔和纸计算所需的迹线尺寸（困难的方法）
在线计算器（快速方法）
集成在您的设计和布局工具中的场解算器（最准确的方式）
使用在线计算器进行走线阻抗计算的缺点，在为 HDI PCB 布局调整走线尺寸时，同样的观点也适用。
要设置走线宽度，您可以在设计规则编辑器中将其定义为约束，就像使用过孔尺寸一样。如果你不担心阻抗控制，你可以设置任何你喜欢的宽度。否则，您需要确定 PCB 叠层的阻抗曲线，并输入此特定宽度作为设计规则。
您需要谨慎平衡，因为走线宽度对于您的通孔着陆垫尺寸来说不能太大。如果阻抗控制的走线宽度太大，您应该减小层压板厚度，因为这将迫使走线宽度减小，或者您可以增加焊盘尺寸。只要着陆垫尺寸超过 IPC 标准中列出的值，从可靠性的角度来看。