HDI: マイクロビアと積層

スルービアは、最後のプレス後に上から下へ一度だけドリルされます。それ以外の、ブラインドビアやバリードビア、マイクロビア、バックドリル、制御深さドリリングは、基板のビルドアップ方法に依存します。agenteeはそのビルドをモデル化しているため、配線する前に、どのビアが基板メーカーでドリル可能かを判断できます。

#HDIプリセットを使う

generic と jlcpcb の基板メーカープリセットはスルービアのみをビルドし、その他のビアタイプはエラーとして報告します。HDIには、hdi プリセットとHDI層構成を設定します。

fab = "hdi"

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

hdi プリセットは、PCBWayが公開しているHDI能力を備えた generic です。1+N+1から6+N+6までのビルド、0.065 mmの配線とスペース、0.1から0.2 mmのレーザードリル、0.15 mmの機械ドリル、14:1のアスペクト比、スタックされた銅充填マイクロビアに対応します。[rules] hdi = true で、他のプリセットでもHDIを有効にし、そのプリセットの制限を適用します。

同梱されている2つのHDI層構成は、特定の基板メーカーが公開している層構成ではなく、一般的なビルドです。

• hdi-6l-1n1: 6層、1+4+1、0.8 mm、コアサブスタックの両側に0.07 mmの1080ビルドアッププリプレグ。
• hdi-8l-2n2: 8層、2+4+2、1.0 mm、同じサブスタック上に両側で2層のビルドアップ。

#ビアの種類

[[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"

type が無い場合、スパンで判断します。マイクロビアは、stacked（絶縁層ごとに1つのマイクロビア、stacked_microvias が必要）または skip（2つの絶縁層にまたがる1つのレーザーホール）でない限り、1つの絶縁層にまたがります。チェックは、各マイクロビアをレーザードリルの制限と、ドリルに対する深さの max_microvia_aspect_ratio（hdi プリセットでは0.8:1）に適合させます。

fill はIPC-4761のビア保護で、tented（タイプI）から filled_capped（タイプVII）まであります。ビアインパッドにはタイプVIIが必要で、パッド内のビアが他のフィルである場合は via-in-pad-fill エラーになります。

#積層がドリル可能なものを決める

積層は、プレスとそれらの間のドリル工程の順序です。lamination リストが無い場合、agenteeは層構成から導出します。各コアはそのプレス前にドリルされ、サブスタックはそのプレス後にドリルされます。次に、各ビルドアッププレスに対して、下層へのレーザー工程と、それまでプレスされたすべての層を貫通する機械工程が行われます。最後に、各面からの制御深さ工程が行われます。

hdi-6l-1n1 では、以下になります。

• In1.CuからIn2.Cu、In3.CuからIn4.Cu、コア内
• In1.CuからIn4.Cu、バリード、サブスタックを貫通
• レーザー、F.CuからIn1.Cu、In4.CuからB.Cu
• スルードリル、F.CuからB.Cu
• 制御深さ、F.CuとB.Cuから各内層へ

ビアタイプは、そのスパンとドリル種別が工程と一致する場合のみドリル可能です。どの工程にも一致しないものは via-lamination エラーとなり、メッセージには積層がドリルするすべてのスパンがリストされます。例えば、F.CuからIn2.Cuは、hdi-8l-2n2 では2つのスタックされたレーザー工程としてドリル可能ですが、hdi-6l-1n1 では最初のコアをまたぐためドリルできません。層構成に表示されないビルドには、lamination 工程を手動でリストします。

スタックは内側から外側へ構築されます。1つの層で出会う2つのビアのうち、表面に近い方が上に位置し、その下のビアは同じ工程かそれ以前の工程でドリルされていなければなりません。stacked-via は、順序が逆のスタックと、同じ絶縁層を貫通する同じ位置の2つのビア（2回ドリルされることになる）を報告します。

#複数のビアタイプでの配線

クラスは複数のビアをリストできます。

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

ルーターは、各層変更時に、両層にまたがる最も安いリストされたビア（cost 乘以 --via-cost、同点の場合はより少ない層にまたがるビア）を選択します。したがって、F.CuからIn1.Cuへの変更ではマイクロビアが、In2.Cuへの変更ではスルービアが選択されます。[[fanouts]] は、パッドの層に到達する最初のビアを選択します。これにより、細ピッチBGAのパッドごとにマイクロビアが配置されます。

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

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

#バックドリルと制御深さ

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

バックドリルは、to の直前まで1つの面からバレルを除去し、最大 max_stub のスタブを残します。制御深さビア（drill_kind = "controlled_depth"）は、最後のプレス後にその面から機械ドリルされるブラインドビアで、深さでその層で停止します。ドリルに対する深さは1:1に保たれ、その上にスタックすることはできません。

すべてのタイプのすべてのビアは、そのスパンする層のみを占有します。クリアランス、ベタ、ステッチング、DC、熱、FDTDモデル、2Dおよび3Dビューア、ドリルファイルはすべてこれに従います。

#基板メーカーに渡すもの

agentee fab は、ブラインド、バリード、マイクロビアのスパンごとに1つのExcellonファイルを書き出します。ファイル名は drill-F.Cu-In1.Cu.drl のように命名され、制御深さビアは独自の -controlled-depth ファイルに、バックドリルは drill-backdrill-FROM-TO.drl に含まれます。fab-notes.txt には、各ビアタイプのスパン、ドリル種別、サイズ、数量、フィル、ドリルファイル、およびパッド内でフィルとキャップが必要なすべてのビアがリストされます。