W ostatnich latach, aby sprostać potrzebom miniaturyzacji niektórych wysokiej klasy produktów elektroniki użytkowej, integracja chipów jest coraz wyższa, odstęp między pinami BGA jest coraz bliższy (mniejszy lub równy 0.4 skoku), Układ PCB staje się coraz bardziej zwarty, a gęstość routingu jest coraz większa. Technologia Anylayer (arbitralna kolejność) jest stosowana w celu poprawy przepustowości projektu bez wpływu na wydajność, taką jak integralność sygnału. Jest to wielowarstwowa płytka drukowana ALIVH o dowolnej warstwie IVH.
Charakterystyka techniczna dowolnej warstwy przez otwór
W porównaniu z charakterystyką technologii HDI, zaletą ALIVH jest to, że znacznie zwiększa się swoboda projektowania i można swobodnie dziurkować otwory między warstwami, czego nie można osiągnąć za pomocą technologii HDI. Ogólnie rzecz biorąc, krajowi producenci osiągają złożoną strukturę, to znaczy, że granica projektowa HDI to płyta HDI trzeciego rzędu. Ponieważ HDI nie przyjmuje całkowicie wiercenia laserowego, a zakopany otwór w warstwie wewnętrznej przyjmuje otwory mechaniczne, wymagania dotyczące tarczy otworowej są znacznie większe niż otwory laserowe, a otwory mechaniczne zajmują przestrzeń na przechodzącej warstwie. Dlatego ogólnie rzecz biorąc, w porównaniu z arbitralnym wierceniem w technologii ALIVH, średnica porów wewnętrznej płyty rdzeniowej może również wykorzystywać mikropory 0.2 mm, co nadal stanowi dużą lukę. Dlatego przestrzeń okablowania płyty ALIVH jest prawdopodobnie znacznie większa niż w przypadku HDI. Jednocześnie koszt i trudność przetwarzania ALIVH są również wyższe niż w przypadku procesu HDI. Jak pokazano na rysunku 3, jest to schematyczny diagram ALIVH.
Wyzwania projektowe przelotek w dowolnej warstwie
Arbitralna warstwa za pośrednictwem technologii całkowicie obala tradycyjną metodę projektowania. Jeśli nadal musisz ustawić przelotki w różnych warstwach, zwiększy to trudność zarządzania. Narzędzie do projektowania musi mieć zdolność inteligentnego wiercenia i może być dowolnie łączone i dzielone.
Cadence dodaje metodę wymiany okablowania opartą na warstwie roboczej do tradycyjnej metody okablowania opartej na warstwie wymiany przewodów, jak pokazano na rysunku 4: możesz sprawdzić warstwę, która może wykonać linię pętli w panelu warstwy roboczej, a następnie dwukrotnie kliknąć otwór, aby wybrać dowolną warstwę do wymiany drutu.
Przykład projektu ALIVH i wykonania płyt:
10-piętrowy projekt ELIC
Platforma OMAP4
Ukryty opór, ukryta pojemność i wbudowane komponenty
Wysoka integracja i miniaturyzacja urządzeń przenośnych jest wymagana do szybkiego dostępu do Internetu i sieci społecznościowych. Obecnie polegamy na technologii 4-n-4 HDI. Jednak w celu osiągnięcia wyższej gęstości połączeń dla następnej generacji nowej technologii, w tej dziedzinie osadzanie pasywnych lub nawet aktywnych części w PCB i podłożu może spełnić powyższe wymagania. Podczas projektowania telefonów komórkowych, aparatów cyfrowych i innych produktów elektroniki użytkowej, aktualnym wyborem jest rozważenie sposobu osadzenia części pasywnych i aktywnych w płytce drukowanej i podłożu. Ta metoda może być nieco inna, ponieważ korzystasz z różnych dostawców. Kolejną zaletą wbudowanych części jest to, że technologia zapewnia ochronę własności intelektualnej przed tzw. odwrotnym projektowaniem. Edytor Allegro PCB może dostarczyć rozwiązania przemysłowe. Edytor PCB Allegro może również ściślej współpracować z płytą HDI, płytą elastyczną i częściami wbudowanymi. Możesz uzyskać prawidłowe parametry i ograniczenia, aby ukończyć projekt osadzonych części. Konstrukcja urządzeń wbudowanych może nie tylko uprościć proces SMT, ale także znacznie poprawić czystość produktów.
Pochowany opór i projekt pojemności
Pochowany opór, znany również jako opór zakopany lub opór folii, polega na naciśnięciu specjalnego materiału oporowego na podłożu izolacyjnym, a następnie uzyskaniu wymaganej wartości oporu poprzez drukowanie, trawienie i inne procesy, a następnie dociśnięcie go razem z innymi warstwami PCB w celu utworzenia płaska warstwa oporowa. Wspólna technologia produkcji wielowarstwowej płyty drukowanej o odporności na zakopanie PTFE może osiągnąć wymaganą odporność.
Zakopana pojemność wykorzystuje materiał o wysokiej gęstości pojemności i zmniejsza odległość między warstwami, tworząc wystarczająco dużą pojemność między płytami, aby odgrywać rolę odsprzęgania i filtrowania systemu zasilania, aby zmniejszyć dyskretną pojemność wymaganą na płycie i osiągnąć lepsze właściwości filtrowania wysokiej częstotliwości. Ponieważ pasożytnicza indukcyjność zakopanej pojemności jest bardzo mała, jej punkt częstotliwości rezonansowej będzie lepszy niż zwykła pojemność lub niska pojemność ESL.
Ze względu na dojrzałość procesu i technologii oraz potrzebę szybkiego projektowania systemu zasilania, technologia pojemności ukrytej jest coraz częściej stosowana. Korzystając z technologii pojemności zakopanej, najpierw musimy obliczyć rozmiar pojemności płaskiej płyty Rysunek 6 Wzór obliczania pojemności płaskiej płyty
Z którego:
C jest pojemnością zakopanej pojemności (pojemność płyty)
A to powierzchnia płaskich płyt. W większości projektów trudno jest zwiększyć powierzchnię między płaskimi płytami przy określaniu konstrukcji
D_ K jest stałą dielektryczną ośrodka między płytami, a pojemność między płytami jest wprost proporcjonalna do stałej dielektrycznej
K to przenikalność próżniowa, znana również jako przenikalność próżniowa. Jest to stała fizyczna o wartości 8.854 187 818 × 10-12 farad/M (F/M);
H jest grubością między płaszczyznami, a pojemność między płytami jest odwrotnie proporcjonalna do grubości. Dlatego chcąc uzyskać dużą pojemność musimy zmniejszyć grubość międzywarstwy. Zakopany materiał pojemnościowy 3M c-ply może osiągnąć grubość dielektryczną warstwy pośredniej 0.56 mil, a stała dielektryczna 16 znacznie zwiększa pojemność między płytami.
Po obliczeniach, zakopany materiał pojemnościowy 3M c-ply może osiągnąć pojemność między płytami 6.42 nf na cal kwadratowy.
Jednocześnie konieczne jest również użycie narzędzia do symulacji PI do symulacji docelowej impedancji PDN, aby określić schemat projektowy pojemności pojedynczej płyty i uniknąć nadmiarowego projektu pojemności ukrytej i pojemności dyskretnej. Rysunek 7 pokazuje wyniki symulacji PI dla projektu pojemności zakopanej, biorąc pod uwagę tylko wpływ pojemności między płytami bez dodawania efektu pojemności dyskretnej. Można zauważyć, że tylko poprzez zwiększenie pojemności zakopanej, wydajność całej krzywej impedancji mocy została znacznie poprawiona, szczególnie powyżej 500 MHz, która jest pasmem częstotliwości, w którym kondensator filtra dyskretnego na poziomie płytki jest trudny do pracy. Kondensator płyty może skutecznie zmniejszyć impedancję mocy.