Características técnicas e desafios de design de furos passantes em qualquer camada

Nos últimos anos, a fim de atender às necessidades de miniaturização de alguns produtos eletrônicos de consumo de ponta, a integração do chip está cada vez mais alta, o espaçamento dos pinos BGA está cada vez mais próximo (menor ou igual a 0.4 passo), o O layout do PCB está se tornando cada vez mais compacto e a densidade de roteamento está se tornando cada vez maior. A tecnologia anylayer (ordem arbitrária) é aplicada a fim de melhorar o rendimento do projeto sem afetar o desempenho, como a integridade do sinal. Esta é a placa de circuito impresso multicamadas de estrutura IVH de qualquer camada ALIVH.
Características técnicas de qualquer camada através do orifício
Em comparação com as características da tecnologia HDI, a vantagem do ALIVH é que a liberdade de design é bastante aumentada e os furos podem ser feitos livremente entre as camadas, o que não pode ser alcançado pela tecnologia HDI. Geralmente, os fabricantes nacionais conseguem uma estrutura complexa, ou seja, o limite de design do HDI é a placa HDI de terceira ordem. Como a HDI não adota completamente a perfuração a laser e o orifício enterrado na camada interna adota orifícios mecânicos, os requisitos do disco de orifício são muito maiores do que os orifícios a laser e os orifícios mecânicos ocupam o espaço na camada de passagem. Portanto, de modo geral, em comparação com a perfuração arbitrária da tecnologia ALIVH, o diâmetro do poro da placa central interna também pode usar microporos de 0.2 mm, o que ainda é uma grande lacuna. Portanto, o espaço de fiação da placa ALIVH é provavelmente muito maior do que o do HDI. Ao mesmo tempo, o custo e a dificuldade de processamento do ALIVH também são maiores do que o do processo HDI. Conforme mostrado na Figura 3, é um diagrama esquemático de ALIVH.
Desafios de projeto de vias em qualquer camada
A camada arbitrária via tecnologia subverte completamente o método tradicional via design. Se você ainda precisa definir vias em camadas diferentes, isso aumentará a dificuldade de gerenciamento. A ferramenta de design precisa ter a capacidade de perfuração inteligente e pode ser combinada e dividida à vontade.
Cadence adiciona o método de substituição de fiação com base na camada de trabalho ao método de fiação tradicional com base na camada de substituição de fio, como mostrado na Figura 4: você pode verificar a camada que pode realizar a linha de loop no painel da camada de trabalho e, em seguida, clique duas vezes no buraco para selecionar qualquer camada para substituição do fio.
Exemplo de design ALIVH e fabricação de placas:
Design ELIC de 10 andares
Plataforma OMAP4
Resistência enterrada, capacidade enterrada e componentes embutidos
Alta integração e miniaturização de dispositivos portáteis são necessárias para acesso de alta velocidade à Internet e redes sociais. Atualmente contam com a tecnologia 4-n-4 HDI. No entanto, a fim de alcançar maior densidade de interconexão para a próxima geração de nova tecnologia, neste campo, a incorporação de partes passivas ou mesmo ativas em PCB e substrato pode atender aos requisitos acima. Quando você projeta telefones celulares, câmeras digitais e outros produtos eletrônicos de consumo, a escolha de design atual é considerar como incorporar peças passivas e ativas em PCB e substrato. Este método pode ser ligeiramente diferente porque você usa fornecedores diferentes. Outra vantagem das peças incorporadas é que a tecnologia fornece proteção à propriedade intelectual contra o chamado design reverso. O editor Allegro PCB pode fornecer soluções industriais. O editor Allegro PCB também pode trabalhar mais de perto com a placa HDI, placa flexível e peças integradas. Você pode obter os parâmetros e restrições corretos para concluir o projeto de peças incorporadas. O design de dispositivos embarcados pode não apenas simplificar o processo de SMT, mas também melhorar muito a limpeza dos produtos.
Resistência enterrada e design de capacidade
A resistência enterrada, também conhecida como resistência enterrada ou resistência de filme, consiste em pressionar o material de resistência especial no substrato isolante e, em seguida, obter o valor de resistência necessário por meio de impressão, decapagem e outros processos e, em seguida, pressioná-lo junto com outras camadas de PCB para formar um camada de resistência plana. A tecnologia de fabricação comum de placa impressa de multicamadas com resistência enterrada em PTFE pode atingir a resistência necessária.
A capacitância enterrada usa o material com alta densidade de capacitância e reduz a distância entre as camadas para formar uma capacitância interplaca grande o suficiente para desempenhar o papel de desacoplamento e filtragem do sistema de fonte de alimentação, de modo a reduzir a capacitância discreta necessária na placa e obter melhores características de filtragem de alta frequência. Como a indutância parasita da capacitância enterrada é muito pequena, seu ponto de frequência de ressonância será melhor do que a capacitância comum ou a capacitância ESL baixa.
Devido à maturidade do processo e da tecnologia e à necessidade de um projeto de alta velocidade para o sistema de alimentação, a tecnologia de capacidade enterrada é aplicada cada vez mais. Usando a tecnologia de capacidade enterrada, primeiro temos que calcular o tamanho da capacitância de placa plana Figura 6 fórmula de cálculo de capacitância de placa plana
Das quais:
C é a capacitância da capacitância enterrada (capacitância da placa)
A é a área das placas planas. Na maioria dos projetos, é difícil aumentar a área entre as placas planas quando a estrutura é determinada
D_ K é a constante dielétrica do meio entre as placas, e a capacitância entre as placas é diretamente proporcional à constante dielétrica
K é a permissividade de vácuo, também conhecida como permissividade de vácuo. É uma constante física com um valor de 8.854 187 818 × 10-12 farad / M (F / M);
H é a espessura entre os planos e a capacitância entre as placas é inversamente proporcional à espessura. Portanto, se quisermos obter uma grande capacitância, precisamos reduzir a espessura do interlayer. O material de capacitância c-ply enterrado 3M pode atingir uma espessura dielétrica intercamada de 0.56mil, e a constante dielétrica de 16 aumenta muito a capacitância entre as placas.
Após o cálculo, o material de capacitância c-ply enterrado da 3M pode atingir uma capacitância entre placas de 6.42 nf por polegada quadrada.
Ao mesmo tempo, também é necessário usar a ferramenta de simulação PI para simular a impedância alvo do PDN, a fim de determinar o esquema de projeto de capacitância de placa única e evitar o projeto redundante de capacitância enterrada e capacitância discreta. A Figura 7 mostra os resultados da simulação de PI de um projeto de capacidade enterrada, considerando apenas o efeito da capacitância entre placas, sem adicionar o efeito da capacitância discreta. Pode-se ver que apenas com o aumento da capacidade enterrada, o desempenho de toda a curva de impedância de potência foi muito melhorado, especialmente acima de 500 MHz, que é uma banda de frequência na qual o capacitor de filtro discreto no nível da placa é difícil de trabalhar. O capacitor da placa pode efetivamente reduzir a impedância de energia.