HDI: микротранзиты и ламинирование

Сквозное переходное отверстие сверлится один раз, после последней прессовки, сверху вниз. Всё остальное, слепые и скрытые переходные отверстия, микросверловки, backdrill и сверловка с контролем глубины, зависит от того, как плата собирается. agentee моделирует эту сборку, поэтому он может сказать, какие переходные отверстия производитель плат может просверлить, до того как вы начнёте прокладывать их.

#Используйте пресет HDI

Пресеты производителя плат generic и jlcpcb собирают только сквозные переходные отверстия и сообщают об ошибках при любом другом типе. Для HDI задайте пресет hdi и стек слоёв HDI:

fab = "hdi"

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

Пресет hdi это generic с опубликованными возможностями HDI от PCBWay: сборки 1+N+1 до 6+N+6, проводник и зазор 0,065 мм, лазерная сверловка 0,1-0,2 мм, механическая сверловка 0,15 мм, соотношение сторон 14:1 и микросверловки с заполнением медью. [rules] hdi = true включает HDI для другого пресета, с ограничениями этого пресета.

Два стека слоёв HDI, которые поставляются, это общие сборки, а не опубликованный стек слоёв одного производителя плат:

• hdi-6l-1n1: 6 слоёв, 1+4+1, 0,8 мм, препрег сборки 0,07 мм 1080 с каждой стороны подстекла ядра.
• hdi-8l-2n2: 8 слоёв, 2+4+2, 1,0 мм, два слоя сборки с каждой стороны над тем же подстеклом.

#Типы переходных отверстий

[[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"

Без type пролёт определяет тип. Микросверловка пролетает один диэлектрик, если она не stacked (одна микросверловка на каждый диэлектрик, для этого нужен stacked_microvias) или skip (одно лазерное отверстие через два диэлектрика). Проверка удерживает каждую микросверловку в пределах ограничений лазерной сверловки, а её глубину к диаметру сверла в пределах max_microvia_aspect_ratio, 0,8:1 для пресета hdi.

fill это защита переходного отверстия по IPC-4761, от tented (тип I) до filled_capped (тип VII). Для via-in-pad нужен тип VII, и переходное отверстие в контактной площадке с любым другим заполнением это ошибка via-in-pad-fill.

#Прессовка определяет, что можно просверлить

Прессовка это последовательность прессовок и шагов сверловки между ними. Без списка lamination agentee выводит её из стека слоёв: каждое ядро сверлится до его прессовки, подстекло после его прессовки, затем для каждой прессовки сборки лазерный шаг в слой ниже и механический шаг через всё, что уже прессовано, и в конце шаги с контролем глубины от каждой поверхности.

Для hdi-6l-1n1 это даёт:

• In1.Cu до In2.Cu и In3.Cu до In4.Cu, в ядрах,
• In1.Cu до In4.Cu, скрытые, через подстекло,
• лазером F.Cu до In1.Cu и In4.Cu до B.Cu,
• сквозная сверловка F.Cu до B.Cu,
• контролируемая глубина от F.Cu и от B.Cu до каждого внутреннего слоя.

Тип переходного отверстия можно просверлить только тогда, когда его пролёт и вид сверловки совпадают с шагом. Если ни с одним не совпадает, это ошибка via-lamination, и в сообщении перечислены все пролёты, которые сверлит прессовка. F.Cu до In2.Cu, например, можно просверлить на hdi-8l-2n2 как два последовательных лазерных шага, но не на hdi-6l-1n1, где он пересекал бы первое ядро. Перечислите шаги lamination вручную для сборки, которую стек слоёв не показывает.

Стаки строятся изнутри наружу. Из двух переходных отверстий, встречающихся на одном слое, тот, что ближе к поверхности, находится сверху, а тот, что под ним, должен быть просверлен на том же или более раннем шаге. stacked-via сообщает о стаке в неправильном порядке и о двух переходных отверстиях в одной точке через один и тот же диэлектрик, которые были бы просверлены дважды.

#Прокладка с несколькими типами переходных отверстий

Класс цепей может перечислять несколько переходных отверстий:

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

Маршрутизатор выбирает на каждом смене слоя самое дешёвое из перечисленных переходных отверстий, пролетающее оба слоя (по его cost умноженному на --via-cost, при равенстве берётся переходное отверстие, пролетающее меньше слоёв), так что смена с F.Cu на In1.Cu берёт микросверловку, а смена на In2.Cu сквозное переходное отверстие. [[fanouts]] берёт первое переходное отверстие, достигающее слоя контактной площадки, и так микросверловка попадает в каждую контактную площадку BGA с мелким шагом:

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

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

#Backdrill и контролируемая глубина

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

Backdrill удаляет гильзу от одной поверхности до точки чуть выше to, оставляя остаток не длиннее max_stub. Переходное отверстие с контролируемой глубиной (drill_kind = "controlled_depth") это слепое переходное отверстие, просверленное механически от своей поверхности после последней прессовки, останавливающееся на своём слое по глубине. Его глубина к диаметру сверла удерживается в пределах 1:1, и ничего не может на него накладываться.

Каждое переходное отверстие, любого типа, занимает только слои, которые оно пролетает. Зазоры, полигоны, стёжки, модель постоянного тока, тепловая модель и модель FDTD, просмотрщики 2D и 3D и файлы сверловки следуют этому.

#Что получает производитель плат

agentee fab пишет один файл Excellon на каждый пролёт слепого, скрытого или микросверловочного переходного отверстия, названный как drill-F.Cu-In1.Cu.drl, переходные отверстия с контролируемой глубиной в отдельном файле -controlled-depth, и backdrill в drill-backdrill-FROM-TO.drl. fab-notes.txt перечисляет каждый тип переходного отверстия с его пролётом, видом сверловки, размером, количеством, заполнением и файлом сверловки, и каждое переходное отверстие в контактной площадке для заполнения и закрытия.