Caractéristiques techniques et défis de conception des trous traversants dans n’importe quelle couche

Ces dernières années, afin de répondre aux besoins de miniaturisation de certains produits électroniques grand public haut de gamme, l’intégration de la puce est de plus en plus élevée, l’espacement des broches BGA se rapproche de plus en plus (inférieur ou égal à 0.4 pas), le La disposition des circuits imprimés devient de plus en plus compacte et la densité de routage devient de plus en plus grande. La technologie Anylayer (ordre arbitraire) est appliquée afin d’améliorer le débit de conception sans affecter les performances telles que l’intégrité du signal.
Caractéristiques techniques de toute couche traversante
Par rapport aux caractéristiques de la technologie HDI, l’avantage d’ALIVH est que la liberté de conception est considérablement augmentée et que des trous peuvent être percés librement entre les couches, ce qui ne peut pas être réalisé par la technologie HDI. En règle générale, les fabricants nationaux réalisent une structure complexe, c’est-à-dire que la limite de conception de HDI est la carte HDI de troisième ordre. Parce que HDI n’adopte pas complètement le perçage laser et que le trou enterré dans la couche interne adopte des trous mécaniques, les exigences du disque à trous sont beaucoup plus grandes que les trous laser et les trous mécaniques occupent l’espace sur la couche passante. Par conséquent, d’une manière générale, par rapport au perçage arbitraire de la technologie ALIVH, le diamètre des pores de la plaque centrale interne peut également utiliser des micropores de 0.2 mm, ce qui reste un grand écart. Par conséquent, l’espace de câblage de la carte ALIVH est probablement beaucoup plus élevé que celui de HDI. Dans le même temps, le coût et la difficulté de traitement d’ALIVH sont également supérieurs à ceux du procédé HDI. Comme le montre la figure 3, il s’agit d’un diagramme schématique d’ALIVH.
Défis de conception des vias dans n’importe quelle couche
La couche arbitraire via la technologie subvertit complètement la méthode de conception via traditionnelle. Si vous avez encore besoin de définir des vias dans différentes couches, cela augmentera la difficulté de gestion. L’outil de conception doit avoir la capacité de perçage intelligent et peut être combiné et divisé à volonté.
Cadence ajoute la méthode de remplacement de câblage basée sur la couche de travail à la méthode de câblage traditionnelle basée sur la couche de remplacement de fil, comme illustré à la Figure 4 : vous pouvez vérifier la couche qui peut effectuer la ligne de boucle dans le panneau de couche de travail, puis double-cliquez sur le trou pour sélectionner n’importe quelle couche pour le remplacement du fil.
Exemple de conception et de fabrication de plaques ALIVH :
Conception ELIC de 10 étages
Plateforme OMAP4
Résistance enterrée, capacité enterrée et composants embarqués
Une intégration et une miniaturisation élevées des appareils portables sont nécessaires pour un accès haut débit à Internet et aux réseaux sociaux. Comptez actuellement sur la technologie 4-n-4 HDI. Cependant, afin d’atteindre une densité d’interconnexion plus élevée pour la prochaine génération de nouvelles technologies, dans ce domaine, l’intégration de pièces passives ou même actives dans le PCB et le substrat peut répondre aux exigences ci-dessus. Lorsque vous concevez des téléphones mobiles, des appareils photo numériques et d’autres produits électroniques grand public, le choix de conception actuel consiste à considérer comment intégrer des pièces passives et actives dans le PCB et le substrat. Cette méthode peut être légèrement différente car vous utilisez des fournisseurs différents. Un autre avantage des pièces intégrées est que la technologie offre une protection de la propriété intellectuelle contre ce que l’on appelle la conception inversée. Allegro PCB editor peut fournir des solutions industrielles. L’éditeur de PCB Allegro peut également travailler plus étroitement avec la carte HDI, la carte flexible et les pièces intégrées. Vous pouvez obtenir les paramètres et les contraintes corrects pour terminer la conception des pièces intégrées. La conception de dispositifs embarqués peut non seulement simplifier le processus de SMT, mais également améliorer considérablement la propreté des produits.
Conception de résistance et de capacité enterrée
La résistance enterrée, également connue sous le nom de résistance enterrée ou résistance de film, consiste à presser le matériau de résistance spécial sur le substrat isolant, puis à obtenir la valeur de résistance requise par impression, gravure et autres processus, puis à le presser avec d’autres couches de PCB pour former un couche de résistance plane. La technologie de fabrication commune des cartes imprimées multicouches à résistance enterrée en PTFE peut atteindre la résistance requise.
La capacité enterrée utilise le matériau à haute densité de capacité et réduit la distance entre les couches pour former une capacité inter-plaques suffisamment grande pour jouer le rôle de découplage et de filtrage du système d’alimentation, afin de réduire la capacité discrète requise sur la carte et obtenir de meilleures caractéristiques de filtrage haute fréquence. Parce que l’inductance parasite de la capacité enterrée est très petite, son point de fréquence de résonance sera meilleur que la capacité ordinaire ou la faible capacité ESL.
En raison de la maturité des processus et de la technologie et du besoin d’une conception à grande vitesse pour le système d’alimentation, la technologie de capacité enterrée est de plus en plus appliquée. En utilisant la technologie de capacité enterrée, nous devons d’abord calculer la taille de la capacité de la plaque plate Figure 6 Formule de calcul de la capacité de la plaque plate
Dont:
C est la capacité de la capacité enterrée (capacité de la plaque)
A est l’aire des plaques planes. Dans la plupart des conceptions, il est difficile d’augmenter la surface entre les plaques plates lorsque la structure est déterminée
D_ K est la constante diélectrique du milieu entre les plaques, et la capacité entre les plaques est directement proportionnelle à la constante diélectrique
K est la permittivité du vide, également appelée permittivité du vide. C’est une constante physique avec une valeur de 8.854 187 818 × 10-12 farad/M (F/M) ;
H est l’épaisseur entre les plans, et la capacité entre les plaques est inversement proportionnelle à l’épaisseur. Par conséquent, si nous voulons obtenir une grande capacité, nous devons réduire l’épaisseur de l’intercalaire. Le matériau de capacité enterré c-ply 3M peut atteindre une épaisseur diélectrique intercouche de 0.56 mil, et la constante diélectrique de 16 augmente considérablement la capacité entre les plaques.
Après calcul, le matériau de capacité enterré c-ply 3M peut atteindre une capacité inter-plaques de 6.42 nf par pouce carré.
Dans le même temps, il est également nécessaire d’utiliser l’outil de simulation PI pour simuler l’impédance cible du PDN, afin de déterminer le schéma de conception de la capacité de la carte unique et d’éviter la conception redondante de la capacité enterrée et de la capacité discrète. La figure 7 montre les résultats de la simulation PI d’une conception de capacité enterrée, en ne considérant que l’effet de la capacité inter-cartes sans ajouter l’effet de la capacité discrète. On peut voir que ce n’est qu’en augmentant la capacité enterrée que les performances de l’ensemble de la courbe d’impédance de puissance ont été considérablement améliorées, en particulier au-dessus de 500 MHz, qui est une bande de fréquence dans laquelle le condensateur de filtrage discret au niveau de la carte est difficile à utiliser. Le condensateur de la carte peut réduire efficacement l’impédance de puissance.