В последние годы, чтобы удовлетворить потребности в миниатюризации некоторых высокопроизводительных потребительских электронных продуктов, интеграция микросхем становится все выше и выше, расстояние между выводами BGA становится все ближе и ближе (меньше или равно 0.4 шага), Компоновка печатной платы становится все более компактной, а плотность разводки становится все больше и больше. Технология Anylayer (произвольного порядка) применяется для повышения пропускной способности конструкции, не влияя на такие характеристики, как целостность сигнала. Это многослойная печатная монтажная плата ALIVH с любой структурой IVH.
Технические характеристики любого слоя сквозного отверстия
По сравнению с характеристиками технологии HDI, преимущество ALIVH заключается в том, что значительно увеличивается свобода проектирования и можно свободно пробивать отверстия между слоями, чего нельзя достичь с помощью технологии HDI. Как правило, отечественные производители добиваются сложной конструкции, то есть пределом конструкции HDI является плата HDI третьего порядка. Поскольку HDI не полностью поддерживает лазерное сверление, а в заглубленном отверстии во внутреннем слое используются механические отверстия, требования к диску отверстий намного больше, чем у лазерных отверстий, а механические отверстия занимают пространство на проходящем слое. Поэтому, вообще говоря, по сравнению с произвольным сверлением по технологии ALIVH, диаметр пор внутренней пластины с сердечником может также включать микропоры 0.2 мм, что по-прежнему является большим зазором. Следовательно, монтажное пространство платы ALIVH, вероятно, намного больше, чем у HDI. В то же время стоимость и сложность обработки ALIVH также выше, чем у процесса HDI. Как показано на рисунке 3, это схематическая диаграмма ALIVH.
Проблемы проектирования переходных отверстий на любом слое
Произвольный технологический слой полностью подрывает традиционный метод проектирования. Если вам все же нужно установить переходные отверстия в разных слоях, это усложнит управление. Инструмент проектирования должен иметь возможность интеллектуального бурения, и его можно комбинировать и разделять по желанию.
Cadence добавляет метод замены проводки, основанный на рабочем слое, к традиционному методу разводки, основанному на слое замены проводов, как показано на рисунке 4: вы можете проверить слой, который может выполнять линию петли на панели рабочего слоя, а затем дважды щелкнуть значок отверстие, чтобы выбрать любой слой для замены провода.
Пример конструкции АЛИВХ и изготовления пластин:
10-ти этажный дизайн ELIC
Платформа OMAP4
Скрытое сопротивление, скрытая емкость и встроенные компоненты
Для высокоскоростного доступа в Интернет и социальные сети необходимы высокая степень интеграции и миниатюризация портативных устройств. В настоящее время полагаются на технологию 4-n-4 HDI. Однако для достижения более высокой плотности межсоединений для следующего поколения новой технологии в этой области встраивание пассивных или даже активных частей в печатную плату и подложку может удовлетворить вышеуказанным требованиям. При разработке мобильных телефонов, цифровых фотоаппаратов и другой бытовой электроники в настоящее время стоит задуматься о том, как встраивать пассивные и активные части в печатную плату и подложку. Этот метод может немного отличаться, потому что вы пользуетесь услугами разных поставщиков. Еще одним преимуществом закладных деталей является то, что технология обеспечивает защиту интеллектуальной собственности от так называемого обратного проектирования. Редактор плат Allegro может предложить промышленные решения. Редактор плат Allegro также может более тесно работать с платой HDI, гибкой платой и встроенными деталями. Вы можете получить правильные параметры и ограничения для завершения проектирования закладных деталей. Конструкция встраиваемых устройств позволяет не только упростить процесс SMT, но и значительно улучшить чистоту продуктов.
Скрытый дизайн сопротивления и емкости
Скрытое сопротивление, также известное как скрытое сопротивление или сопротивление пленки, заключается в том, чтобы прижать специальный материал сопротивления к изолирующей подложке, затем получить требуемое значение сопротивления с помощью печати, травления и других процессов, а затем сжать его вместе с другими слоями печатной платы, чтобы сформировать плоский слой сопротивления. Обычная технология производства многослойной печатной платы с заглубленным сопротивлением PTFE позволяет достичь требуемого сопротивления.
Скрытая емкость использует материал с высокой плотностью емкости и уменьшает расстояние между слоями, чтобы сформировать достаточно большую межпластинную емкость, чтобы играть роль развязки и фильтрации системы питания, чтобы уменьшить дискретную емкость, требуемую на плате и добиться лучших характеристик фильтрации высоких частот. Поскольку паразитная индуктивность скрытой емкости очень мала, точка его резонансной частоты будет лучше, чем обычная емкость или низкая емкость ESL.
Из-за зрелости процесса и технологии и необходимости высокоскоростного проектирования для системы электроснабжения, технология скрытой емкости применяется все больше и больше. Используя технологию скрытой емкости, мы сначала должны рассчитать размер емкости плоской пластины. Рис. 6 Формула расчета емкости плоской пластины.
Из которых:
C – скрытая емкость (емкость пластины)
А – площадь плоских пластин. В большинстве конструкций сложно увеличить площадь между плоскими пластинами, когда конструкция определена.
D_ K – диэлектрическая проницаемость среды между пластинами, а емкость между пластинами прямо пропорциональна диэлектрической проницаемости.
K – диэлектрическая проницаемость вакуума, также известная как диэлектрическая проницаемость вакуума. Это физическая константа со значением 8.854 187 818 × 10-12 фарад / м (Ф / м);
H – толщина между плоскостями, а емкость между пластинами обратно пропорциональна толщине. Следовательно, если мы хотим получить большую емкость, нам нужно уменьшить толщину прослойки. Материал со скрытой емкостью 3M c-ply может достигать толщины межслоевого диэлектрика 0.56 мил, а диэлектрическая постоянная, равная 16, значительно увеличивает емкость между пластинами.
После расчета межпластинный материал со скрытой емкостью 3M c-ply может достичь межпластинной емкости 6.42 нФ на квадратный дюйм.
В то же время также необходимо использовать инструмент моделирования PI для моделирования целевого импеданса PDN, чтобы определить схему расчета емкости одиночной платы и избежать избыточной конструкции скрытой емкости и дискретной емкости. На рисунке 7 показаны результаты моделирования PI для конструкции со скрытой емкостью, с учетом только влияния межплатной емкости без добавления эффекта дискретной емкости. Можно видеть, что только за счет увеличения скрытой емкости характеристики всей кривой импеданса мощности были значительно улучшены, особенно на частотах выше 500 МГц, которые представляют собой полосу частот, в которой конденсатор дискретного фильтра уровня платы труден для работы. Конденсатор платы может эффективно уменьшить сопротивление мощности.