A keresztbeszélgetés és az impedancia-hiányosságok csökkentése a HDI-ben NYÁK tervezés

A nagy sűrűségű összekapcsolás (High Density Interconnect, HDI) a válasz a kisebb eszközök nagyobb funkcionalitása iránti kettős igényre. De a HDI saját problémáit vet fel, különösen a jel integritásával kapcsolatban, amelyek közül a mai cikkünkben kettőt fogunk felfedezni: a crosstalk és az impedancia discontinuitásait.

Crosstalk

A modern HDI NYÁK elrendezések, crosstalk menedzsment az elsődleges tervezési fókusz. A tervezők hangsúlyozzák, hogy HDI NYÁK Az útvonal szigorú betartást igényel a távolsági szabályoknak. A crosstalk olyan probléma, amely akkor merül fel, amikor az egyik nyom által generált elektromágneses mezők zavarják a másik nyomot, csökkentve a jel tisztaságát, ami zajt eredményez, és néha időzítési hibákat. A finom vonalak és a keskeny távolság, amely meghatározza HDI NYÁK Pontosan a strukturák is növelik ezeket a problémákat. A modern HDI NYÁK elrendezések, crosstalk menedzsment az elsődleges tervezési fókusz.

A magas frekvencia, például egy 5G modulban, rosszabbítja a keresztbeszélgetéseket, amellyel még a kisebb zavarok is torzíthatják az adatátviteli folyamatot és növelhetik a nagy hibaarányokat. Ne felejtsd el elkerülni ezeket a helyzeteket, amelyek elkerülhetetlenül keresztbeszélgetést okoznak: a nagy sebességű jelek hosszú párhuzamos útvonala, a finom hangú elrendezésekben nem megfelelő távolság és a differenciálpárok közötti megfelelő elszigetelés hiánya.

Impedáns-hiányosságok

Mérnökök dolgoznak HDI NYÁK-ok tudják, hogy ezeket a discontinuitásokat gondosan minimalizálni kell. A szabályozott impedancia feltétele annak, hogy a jelek kiszámítható módon utazzanak egy átviteli vonalon keresztül. Belül HDI NYÁK elrendezések, discontinuitások akkor fordulnak elő, amikor a geometriai vagy anyagi tulajdonságok hirtelen változásai jeltükrözést okoznak.

- Hirtelen változások átmérőjében mikrovias és veremelt vias okozhat lokalizált impedancia eltérések

- A nyomszélesség és a távolság kisebb eltérései magasabb frekvenciákon erősített hibákat okoznak

- A dielektrikus vastagsággal kapcsolatos inkonzistenciák és a mikron szintű eltérések befolyásolhatják az impedancia stabilitását

- A dielektrikus állandó vagy veszteségtényező változásai is eltéríthetik a számításokat

A kezelés nélkül ezek a discontinuitások tükrözésként, behelyezési veszteségként és torzított szemdiagramokként nyilvánulnak meg.

Stack-up stratégiák

Jól tervezett HDI NYÁK stack-up segít csökkenteni mind a jelveszteséget, mind a torzítást. A jó stack-up az elektromos teljesítmény és a gyárthatóság egyensúlyára törekszik:

- Fenntartsák a következetes dielektrikus vastagságot az impedancia stabilizálása érdekében

- Kerülje az aszimmetrikus réz súlyokat, amelyek torzítást okozhatnak és torzíthatnak az impedanciát

- Építsen rétegeket gyanta bevonatú rézfilmekkel annak érdekében, hogy finom hangú összekapcsolásokat hozzon létre

Helyezze ezeket a földi és elektromos síkokat stratégiával, véve az érzékenyebb jeleket és csökkentve az elektromágneses zavarokat.

A szimmetrikus rakás gyakran ajánlott a fejlett csomagoláshoz a jobb mechanikai megbízhatóság érdekében, amely csökkentheti a hajlítást.

Útmutató útmutatások

Ezek az irányítási szabályok különösen fontosak a sűrű HDI NYÁK tervezések.

A szentelt ipari gyakorlat az, hogy mindig háromszor a vonalszélességet követjük a szabványos jelek esetében, és ötszer a kritikus jelek esetében. Ezeket 3W szabálynak és 5W szabálynak is nevezik.

- A differentiálpárokon belüli szoros csatlakozás garantálja a zajmentességet, de nem kevésbé fontos, hogy a szomszédos jelektől megfelelő távolságot tartsunk fenn

- A szomszédos rétegeken orientálja a jeleket merőlegesen egymáshoz az úgynevezett ortogonális útvonalban. Ez a széles oldalú csatlakozás csökkentése céljából

- A nagy sebességű jelek közötti földelt védő nyomok csökkenthetik a csatlakozást a sűrű útmutatási területeken is

tervezéssel

A vias optimalizálása HDI NYÁK-ok csökkenti az indukciót és növeli az általános megbízhatóságot. Robusztus tervezési gyakorlatok kulcsfontosságú a gyártás során HDI NYÁK-ok távközlési és repülési alkalmazások. HDI NYÁK-ok nehéz a mikrovias és a via-in-pad tervezések, amelyek gondos optimalizálást igényelnek, mivel a vias maguk az impedancia discontinuitások forrása:

- Távolítsa el a nem használt dugókat a hátsó fúrással annak érdekében, hogy csökkentse a tükrözéseket az átnyúló lyukat

- Használjon gyanta-töltött vias javítani a megbízhatóságot és biztosítani a sík felületek alkatrészek szerelése

- Erősítse a halmozott mikrovias, amikor sűrű, ismét a megbízhatóság javítása érdekében

- Használja Via-in-Pad borított vagy VIPPO csökkenteni az indukciót és lerövidíteni a jelútvonalakat, hogy javítsák a teljesítményt magasabb frekvenciák alatt

Anyagok

A fejlett anyagok kiválasztása elengedhetetlen a stabilsághoz HDI NYÁK teljesítmény. Az anyagok kiválasztása meghatározza, hogy mennyire HDI NYÁK stressz alatt működik. Magunk is úgy találjuk, hogy a szabványos FR-4 nem elegendő a nagy sebességű HDI NYÁK magasabb dielektrikus vesztesége miatt, amelyre ezeket az anyagokat ajánljuk:

- Az alacsony Dk és az alacsony Df laminátok stabil impedanciát biztosíthatnak, és csökkenthetik a jelveszteséget is

- A poliimid rendszerek magas hőstabilitást kínálnak, nagyon értékesek a repülési és védelmi alkalmazásokban

- Ragasztó nélküli laminátok is minimalizálhatja a változékonyság dielektrikus vastagság, és így javítja a konsistenciát

- A fejlett gyanta rendszerek nagyszerűek azokhoz az alkalmazásokhoz is, ahol a nedvesség felszívódása probléma lesz

Szimulációk

A szimulációs eszközök lehetővé teszik az előrejelzést HDI NYÁK A gyártás előtti problémák. Használja a számos szimulációs eszközöket, amelyek csak annyi évvel ezelőtt nem rendelkezésre álltak, amelyekkel előre láthatja a problémákat, mielőtt a következő lépésre lépne

- Signal Integrity, vagy SI szimulációk segíthetnek megjósolni crosstalk és impedancia eltérések

- Időtermen reflektometria, vagy TDR, pontos impedancia profilokat biztosít és discontinuitásokat észlel

- A szemdiagram elemzése felfedheti a crosstalk, jitter, tükrözések és egyéb műveletek kumulativ hatásait

Használja ki ezeket a szimulációs eszközöket a gyártás előtt, majd kombinálja az eredményeket a mintákon végzett teszteléssel, hogy elkészítse a terméket minden elképzelhető körülmények kombinációjára.

Tervezés a gyárthatósághoz

A gyártókkal folytatott kommunikáció biztosítja HDI NYÁK-ok Mind a költség, mind a teljesítmény céljainak teljesítése.

• Ne felejtsd el megerősíteni a gyártóval a minimális nyom és a minimális hely követelményeit
• Tartsd a mikrovia alakarányát korlátokon belül, hogy elkerüld a bevonatos üregeket
• A sűrű elrendezés elkerülhetetlenül csökkenti a hozamot, ha a tűrések nem voltak reálisak

Az előre nézve, HDI NYÁK-ok A miniatúrizáció és a nagy sebességű funkcionalitás alapvető eszköze marad. HDI NYÁK-ok az egyedülálló megoldás a kisebb és kisebb eszközök, hogy a mi időnk igényel, de a jelek a kettős fenyegetés áldozata crosstalk impedancia discontinuities. De ezeket a problémákat jó tervezéssel lehet ellenőrizni, és mindig hivatkozhat a fenti iránymutatásokra, hogy biztonságban tartsa a projektet.