HDI의 크로스스토크 및 임피던스 불연속성을 줄이기PCB 설계

고밀도 인터커HDI(High Density Interconnect)는 소형 장치에서 더 높은 기능에 대한 두 배의 요구에 대한 답변이었습니다.그러나 HDI는 특히 신호 무결성과 관련하여 자체 문제를 제기하고 있으며, 오늘날 우리의 기사에서 두 가지를 탐구할 것입니다: 크로스스토크와 임피던스 불연속성.

크로스스탈크

현대에서HDI 기판레이아웃, 크로스토크 관리는 주요 디자인 초점입니다.디자이너들은 이것을 강조한다.HDI 기판라우팅은 간격 규칙을 엄격히 준수해야 합니다.크로스스탈크는 하나의 추적에 의해 생성되는 전자장이 다른 추적을 방해하여 신호 명확성을 줄이고 소음을 일으키고 때로는 타이밍 오류를 일으킬 때 발생하는 문제입니다.Th 미세한 선과 그들의 정정의하는 정정밀한 간격HDI 기판구조는 또한 정확히 이러한 문제를 증가시키는 것입니다.현대에서HDI 기판레이아웃, 크로스토크 관리는 주요 디자인 초점입니다.

예를 들어 5G 모듈의 고주파수는 크로스토크를 악화시키며, 약간의 간예조조조차도 데이터 전송 프로세스를 왜곡시키고 큰 오류율을 높일 수 있습니다.필연적으로 크로스스토크를 일으키는 이러한 상황을 피하십시오. 고속 신호의 긴 병렬 라우팅, 정밀한 피치 레이아웃에서 부적절한 간격, 그리고 차분 쌍 사이의 적절한 고립이 부족합니다.

임피던스 불연속성

엔지니어와 함께 일하는HDI 기판이러한 불연속성은 조심스럽게 최소화되어야합니다.제어된 임피던스는 신호가 전송선을 통해 예측 가능하게 여행할 수 있는 조건입니다.안에HDI 기판레이아웃, 불연속성은 기하학적 또는 재료 특성의 갑작스러운 변화가 신호 반사를 초래할 때 발생합니다.

- microvias의 직경에 갑자기 변화 및 - 스택 vias는 지역화된 임피던스 불일치를 일으킬 수 있습니다

- 트레이스 폭과 간격의 작은 편차는 더 높은 주파수에서 증폭된 오류를 유발합니다.

- 절연 두께와 불일관성, 미크론 수준에서도 이동은 임피던스 안정성에 영향을 미칠 수 있습니다

- 절전성 상수 또는 손실 요인의 변화는 또한 계산을 왜곡시킬 수 있습니다.

해결되지 않은 경우, 이러한 불연속성은 반영, 해해해결되지 않은 손실 및 왜곡된 눈 다이어그램으로 나타납니다.

스택업 전략

잘 계획된HDI 기판스택업은 신호 손실과 warpage 모두를 줄이도록 도와줍니다.좋은 스택업은 전기 성능과 제조 가능성 사이의 균형을 찾으려고 노력합니다.

- 임피던스를 안정시키기 위해 일관된 절연 두께를 유지하십시오.

- 변형 및 - 변형 임피던스를 일으킬 수 있는 비대称 구리 무게를 피하십시오.

- 세밀한 피치 상호 연결을 만들기 위해 수지 코팅 구리 필름으로 층을 구축하십시오.

- 이러한 지상 및 전력 비행기를 전략으로 배치하여 더 민감한 신호를 보호하고 전자기 간전전을 줄이기 위해.

대称 스택업은 종종 고급 포장에 추천되어 있으며, 이이이이이를 줄일 수 있는 더 나은 기계적 신뢰성을 제공합니다.

트레이스 라우팅 가이드라인

이러한 라우팅 규칙은 밀도에서 특히 중요합니다.HDI 기판디자인.

- 산업 전반적으로 거룩한 관행은 항상 표준 신호의 경우 선 폭의 3배, 중요한 신호의 경우 5배의 추적 거리를 수행하는 것입니다.이것은 3W 규칙과 5W 규칙으로 알려져 있습니다.

- 차별 쌍 내의 단단한 결합은 소음 면역을 보장할 수 있지만, 이웃 신호로부터 적절한 거리를 유지하는 것이 덜 중요하지 않습니다.

- 인접한 층에서는 정각형 라우팅으로 알려진 신호를 서로 수직으로 방향화합니다.이것은 광면 커플링을 줄이는 목적입니다.

- 고속 신호 사이의 지상 가드 트레이스는 또한 밀밀한 라우팅 영역에서 커플링을 줄일 수 있습니다

디자인을 통해

최적화 viasHDI 기판인인인인인인감감소하고 전반적인 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다.설계 관행을 통한 견고함은 제조할 때 매우 중요합니다.HDI 기판통신 및 항공우주 응용 프로그램.HDI 기판microvias와 via-in-pad 디자인에 무거운, 신중한 최적화를 필요로합니다, vias는 impedance discontinuities의 원천이기 때문에:

- 통 구멍 vias에 반사를 줄이기 위해 백 드릴링으로 사용되지 않은 스 - - - 제거

- 신뢰성을 향상시키고 부품 설치를 위한 평면 표면을 보장하기 위해 수지 채워진 vias를 사용하십시오.

- 다시 신뢰성을 향상시키기 위해 밀도가 높을 때 - - 스 - - - - - - - - - - - - 다시 하나 더 신뢰성을 향상시키기 위해 - - - 밀밀도가 높을 때 스택된 microvia

- 이상 도금 된 패드 통 사용 또는 VIPPO는 인인인인인인인인인인인인인인인인인인인인인인인인인인인인인인인인인인인인인인인인인인인인인인인인인인인인인인

재료

고급 재료 선택은 안정성을 위해 필수적입니다. HDI 기판 성능.이 재료의 선택은 얼마나 잘 결정합니다.HDI 기판스트레스 하에서 작동합니다.우리는 스스로 표준 FR-4를 높은 속도에 충분하지 않습니다.HDI 기판우리가 이러한 재료를 추천하는 높은 절연 손실으로 인해:

- 낮은 Dk와 낮은 Df 박판은 안정적인 임피던스를 제공하고 또한 신호 손실을 줄일 수 있습니다

- 폴리이미드 시스템은 항공우주 및 방어 응용 프로그램에 매우 가치있는 높은 열 안정성을 제공합니다

- 접착제가 없는 라미네이트는 또한 절연 두께의 변동성을 최소화하고 따라서 일관성을 향상시킬 수 있습니다

- 고급 수지 시스템은 습기 흡수가 문제가 될 응용 프로그램에도 좋습니다.

시뮬레이션

시뮬레이션 도구는 예측을 가능하게 합니다.HDI 기판생산 전에 문제다음 단계로 이동하기 전에 문제를 예측할 수 있는 많은 시뮬레이션 도구로부터 이익을 얻으십시오.

- 신호 무결성 또는 SI 시뮬레이션은 크로스토크와 임피던스 불일치를 예측하는 데 도움이 될 수 있습니다

- 시간 영역 반사 측정, 또는 TDR, 정확한 임피던스 프로파일을 제공하고 discontinuities를 감지 할 수 있습니다

- 눈 다이어그램 분석은 크로스토크, 지터, 반사 및 기타 행동의 축적 효과를 드러낼 수 있습니다

제조 전에 이러한 시뮬레이션 도구를 활용하고 그 결과를 샘플에 대한 테스트와 결합하여 상상할 수 있는 모든 조합에 맞게 제품을 준비하십시오.

제조가능성을 위한 설계

제조업체와의 일관된 통신은HDI 기판비용 및 성능 목표를 모두 충족시킬 수 있습니다.

• 최소 추적과 최소 공간에 대한 요구 사항을 제조업체와 확인하십시오.
• 도금 공공을 피하기 위해 마이크로비아 측면 비율을 한계 내에 유지하십시오.
• 집중한 레이아웃은 불가피하게 허용이 현실적이지 않은 경우 수확량을 줄일 것입니다.

앞으로 보고,HDI 기판소형화와 고속 기능의 핵심 가능성을 유지할 것입니다.HDI 기판우리 시대가 요구하는 점점 더 작은 장치에 대한 독특한 솔루션이지만, 그들의 신호는 크로스스토크 임피던스 불연속성의 이중 위협의 희생자입니다.그러나 이러한 문제는 좋은 디자인으로 통제할 수 있으며 항상 프로젝트를 안전하게 유지하기 위해 위의 지침을 참조할 수 있습니다.