HDI: Mikrovias und Laminierung

Ein Durchgangsvia wird einmal gebohrt, nach dem letzten Pressvorgang, von oben nach unten. Alles andere, Blind- und Eingangs-Vias, Microvias, Backdrills und Tiefenkontrollbohrungen, hängt davon ab, wie die Platine aufgebaut wird. agentee modelliert diesen Aufbau, damit es dir sagen kann, welche Vias ein Fertiger bohren kann, bevor du sie verlegst.

#Ein HDI-Preset verwenden

Die generic- und jlcpcb-Fertiger-Presets bauen nur Durchgangsvias und melden jede andere Via-Art als Fehler. Für HDI, setze das hdi-Preset und einen HDI-Lagenaufbau:

fab = "hdi"

[stackup]
preset = "hdi-6l-1n1"
finish = "ENIG"

Das hdi-Preset ist generic mit den veröffentlichten HDI-Fähigkeiten von PCBWay: 1+N+1 bis 6+N+6-Aufbauten, 0.065 mm Leiterbahn und Abstand, 0.1 bis 0.2 mm Laserbohrung, 0.15 mm mechanische Bohrung, 14:1-Aspektverhältnis und gestapelte, kupfergefüllte Mikrovias. [rules] hdi = true schaltet HDI für ein anderes Preset ein, mit den Grenzen dieses Presets.

Die zwei mitgelieferten HDI-Lagenaufbauten sind generische Aufbauten, kein veröffentlichter Lagenaufbau eines Fertigers:

• hdi-6l-1n1: 6 Schichten, 1+4+1, 0,8 mm, ein 0,07 mm 1080-Aufbaupräpreg auf jeder Seite eines Kern-Unteraufbaus.
• hdi-8l-2n2: 8 Schichten, 2+4+2, 1,0 mm, zwei Aufbaus Schichten auf jeder Seite über demselben Unteraufbau.

#Via-Typen

[[vias]]
name = "uvia-top"
type = "microvia"
from = "F.Cu"
to = "In1.Cu"
drill = "0.1mm"
diameter = "0.25mm"
fill = "filled_capped"

[[vias]]
name = "core"
type = "buried"
from = "In1.Cu"
to = "In4.Cu"
drill = "0.2mm"
diameter = "0.45mm"

Ohne type entscheidet die Spanne. Ein Microvia spannt ein Dielektrikum, außer es ist stacked (ein Microvia pro Dielektrikum, was stacked_microvias erfordert) oder skip (ein Laserloch über zwei Dielektrika). Die Prüfung hält jedes Microvia an den Laserbohrgrenzen und hält sein Tiefen-zu-Bohrungsverhältnis an max_microvia_aspect_ratio, 0,8:1 beim Preset hdi.

fill ist der IPC-4761-Viaschutz, von tented (Typ I) bis filled_capped (Typ VII). Via-in-Pad verlangt Typ VII, und ein Via in einem Pad mit jeder anderen Füllung ist ein via-in-pad-fill-Fehler.

#Die Laminierung bestimmt, was gebohrt werden kann

Die Laminierung ist die Abfolge der Pressvorgänge und der Bohrschritte dazwischen. Ohne eine lamination-Liste leitet agentee sie aus dem Lagenaufbau ab: jeder Kern wird vor seinem Pressvorgang gebohrt, der Unteraufbau nach seinem Pressvorgang, dann für jeden Aufbaupressvorgang ein Laserschritt in die darunterliegende Schicht und ein mechanischer Schritt durch alles, was bisher gepresst wurde, und schließlich Tiefenkontrollschritte von jeder Fläche.

Bei hdi-6l-1n1 ergibt das:

• In1.Cu zu In2.Cu und In3.Cu zu In4.Cu, in den Kernen,
• In1.Cu zu In4.Cu, eingangs, durch den Unteraufbau,
• Laser F.Cu zu In1.Cu und In4.Cu zu B.Cu,
• der Durchgangsbohrung F.Cu zu B.Cu,
• Tiefenkontrollbohrungen von F.Cu und von B.Cu zu jeder inneren Schicht.

Eine Via-Art ist nur bohren, wenn ihre Spanne und ihr Bohrtyp einen Schritt abdecken. Eine, die keinen abdeckt, ist ein via-lamination-Fehler, und die Meldung listet jede Spanne auf, die die Laminierung bohrt. F.Cu zu In2.Cu ist zum Beispiel bei hdi-8l-2n2 als zwei gestapelte Laserschritte bohren, aber nicht bei hdi-6l-1n1, wo sie den ersten Kern kreuzen würde. Liste lamination-Schritte von Hand für einen Aufbau, den der Lagenaufbau nicht zeigt.

Stapel bauen von innen nach außen. Von zwei Vias, die sich in einer Schicht treffen, sitzt das näher an der Oberfläche oben, und das darunter muss im selben oder einem früheren Schritt gebohrt werden. stacked-via meldet einen Stapel in der falschen Reihenfolge und zwei Vias an einer Stelle durch dasselbe Dielektrikum, die zweimal gebohrt würden.

#Verlegen mit mehreren Via-Arten

Eine Netzklasse kann mehrere Vias auflisten:

[[netclasses]]
name = "Default"
via = ["std", "uvia-top", "uvia-bot"]

Der Router wählt bei jedem Schichtwechsel das günstigste aufgelistete Via, das beide Schichten spannt (nach seinem cost mal --via-cost, bei Gleichstand das Via, das weniger Schichten spannt), sodass ein Wechsel von F.Cu zu In1.Cu das Microvia nimmt und ein Wechsel zu In2.Cu das Durchgangsvia. [[fanouts]] nimmt das erste Via, das die Pad-Schicht erreicht, so bekommt ein BGA mit feinem Raster ein Microvia in jedem Pad:

[[fanouts]]
ref = "U1"
via = ["uvia-top"]

agentee route NAME --nets '*' --via-in-pad

#Backdrills und Tiefenkontrolle

[[vias]]
name = "bd"
drill = "0.3mm"
diameter = "0.6mm"
backdrill = { from = "B.Cu", to = "In2.Cu", max_stub = "0.2mm" }

Ein Backdrill entfernt den Hohlraum von einer Fläche bis kurz vor to und lässt einen Stummel von höchstens max_stub. Ein Tiefenkontrollvia (drill_kind = "controlled_depth") ist ein Blindvia, das mechanisch von seiner Fläche nach dem letzten Pressvorgang gebohrt wird und auf seiner Schicht per Tiefe stoppt. Sein Tiefen-zu-Bohrungsverhältnis wird an 1:1 gehalten, und nichts darf darauf gestapelt werden.

Jedes Via, jeder Art, belegt nur die Schichten, die es spannt. Abstände, Kupferflächen, Stiche, das DC-, thermische und FDTD-Modell, die 2D- und 3D-Viewer und die Bohrungsdaten folgen dem.

#Was der Fertiger bekommt

agentee fab schreibt eine Excellon-Datei pro Blind-, Eingangs- oder Microvia-Spanne, benannt wie drill-F.Cu-In1.Cu.drl, Tiefenkontrollvias in ihrer eigenen -controlled-depth-Datei und Backdrills in drill-backdrill-FROM-TO.drl. fab-notes.txt listet jede Via-Art mit ihrer Spanne, ihrem Bohrtyp, ihrer Größe, ihrer Anzahl, ihrer Füllung und ihrer Bohrungsdatei, und jedes Via in einem Pad zum Füllen und Abdichten.