HDI: microvias e laminação

Uma via atravessada é perfurada uma única vez, após a última prensagem, de cima para baixo. Tudo o resto, vias cegas e enterradas, microvias, backdrills e perfuração com profundidade controlada, depende de como a placa é construída. O agentee modela essa construção, por isso pode indicar quais vias um fabricante consegue perfurar antes de as usar no layout.

#Usar um preset HDI

Os presets de fabricante generic e jlcpcb constroem apenas vias atravessadas e reportam qualquer outro tipo de via como erro. Para HDI, defina o preset hdi e um stackup HDI:

fab = "hdi"

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

O preset hdi é o generic com as capacidades HDI publicadas pela PCBWay: construções de 1+N+1 a 6+N+6, pista e espaço de 0,065 mm, perfuração a laser de 0,1 a 0,2 mm, perfuração mecânica de 0,15 mm, relação de aspecto de 14:1 e microvias empilhadas com preenchimento de cobre. [rules] hdi = true ativa o HDI noutro preset, com os limites desse preset.

Os dois stackups HDI incluídos são construções genéricas, não o stackup publicado de um fabricante:

• hdi-6l-1n1: 6 camadas, 1+4+1, 0,8 mm, um prepreg de construção de 0,07 mm 1080 de cada lado de um sub-stack de núcleo.
• hdi-8l-2n2: 8 camadas, 2+4+2, 1,0 mm, duas camadas de construção de cada lado sobre o mesmo sub-stack.

#Tipos de via

[[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"

Sem type, a extensão decide. Um microvia abrange um dielétrico, a menos que seja stacked (um microvia por dielétrico, o que requer stacked_microvias) ou skip (um furo a laser sobre dois dielétricos). A verificação exige a cada microvia os limites de furação a laser e a sua profundidade sobre furação em max_microvia_aspect_ratio, 0.8:1 no preset hdi.

fill é a proteção de via da IPC-4761, de tented (tipo I) a filled_capped (tipo VII). Via-in-pad requer o tipo VII, e uma via num pad com qualquer outro preenchimento é um erro via-in-pad-fill.

#A prensagem decide o que pode ser perfurado

A prensagem é a sequência de prensagens e as etapas de perfuração entre elas. Sem uma lista lamination, o agentee deriva-a do stackup: cada núcleo perfurado antes da sua prensagem, o sub-stack após a sua prensagem, depois, para cada prensagem de construção, uma etapa a laser para a camada inferior e uma etapa mecânica através de tudo o que foi prensado até então, e finalmente etapas de profundidade controlada a partir de cada face.

No hdi-6l-1n1, isso dá:

• In1.Cu para In2.Cu e In3.Cu para In4.Cu, nos núcleos,
• In1.Cu para In4.Cu, enterrada, através do sub-stack,
• a laser F.Cu para In1.Cu e In4.Cu para B.Cu,
• a perfuração atravessada F.Cu para B.Cu,
• profundidade controlada a partir de F.Cu e de B.Cu para cada camada interna.

Um tipo de via é perfurável apenas quando o seu alcance e tipo de perfuração correspondem a uma etapa. Aquele que não corresponde a nenhuma é um erro via-lamination, e a mensagem lista todos os alcances que a prensagem perfura. F.Cu para In2.Cu, por exemplo, é perfurável no hdi-8l-2n2 como duas etapas a laser empilhadas, mas não no hdi-6l-1n1, onde cruzaria o primeiro núcleo. Liste as etapas de lamination manualmente para uma construção que o stackup não mostra.

Os empilhamentos constroem-se de dentro para fora. De duas vias que se encontram numa camada, a mais próxima da superfície fica por cima, e a que está por baixo deve ser perfurada na mesma etapa ou numa anterior. O stacked-via reporta um empilhamento na ordem errada, e duas vias no mesmo local através do mesmo dielétrico, o que seria perfurado duas vezes.

#Layout com vários tipos de via

Uma classe pode listar várias vias:

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

O roteador escolhe, em cada mudança de camada, a via listada mais barata que abrange ambas as camadas (pelo seu cost vezes --via-cost, com empates a favor da via que abrange menos camadas), por isso uma mudança de F.Cu para In1.Cu usa a microvia e uma mudança para In2.Cu usa a via atravessada. O [[fanouts]] usa a primeira via que atinge a camada do pad, o que é assim que um BGA de passo fino obtém uma microvia em cada pad:

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

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

#Backdrills e profundidade controlada

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

Um backdrill remove o barril de uma face até pouco antes de to, deixando um resíduo de no máximo max_stub. Uma via de profundidade controlada (drill_kind = "controlled_depth") é uma via cega perfurada mecanicamente a partir da sua face após a última prensagem, parando na sua camada por profundidade. A sua profundidade sobre perfuração é mantida em 1:1, e nada pode empilhar-se sobre ela.

Cada via, de qualquer tipo, ocupa apenas as camadas que abrange. Limpeza, áreas de cobre, costura, os modelos DC, térmico e FDTD, os visualizadores 2D e 3D e os ficheiros de perfuração seguem isso.

#O que o fabricante recebe

O agentee fab escreve um ficheiro Excellon por cada alcance de via cega, enterrada ou microvia, nomeado como drill-F.Cu-In1.Cu.drl, vias de profundidade controlada no seu próprio ficheiro -controlled-depth, e backdrills em drill-backdrill-FROM-TO.drl. O fab-notes.txt lista cada tipo de via com o seu alcance, tipo de perfuração, tamanho, contagem, preenchimento e ficheiro de perfuração, e todas as vias num pad para preencher e tapar.