HDI'de Çapraz Konuşma ve Impedans Kesinliklerini Azaltmak baskılı devre kartı tasarımı

Yüksek Yoğunluklu Bağlantı veya HDI, daha küçük cihazlarda daha yüksek işlevselliğin iki katlı talebine cevap olmuştur. Ancak HDI, özellikle sinyal bütünlüğü ile ilgili kendi sorunlarını ortaya çıkarır, bunlardan iki tanesini bugün için makalemizde araştıracağız: çapraz konuşma ve impedansı süreksizlikleri.

Crosstalk'ın

Modern olarak HDI baskılı devre kartı düzenlemeler, crosstalk yönetimi birincil bir tasarım odağıdır. Tasarımcılar şunu vurguluyor HDI baskılı devre kartı yönlendirme, boşluk kurallarına sıkı uyumu gerektirir. Crosstalk, bir izi tarafından oluşturulan elektromanyetik alanların başka bir izle müdahale ettiğinde, sinyal açıklığını azaltarak gürültüye ve bazen zamanlama hatalarına neden olduğunda ortaya çıkan bir sorundur. İnce çizgiler ve tanımlayan dar aralıklar HDI baskılı devre kartı Yapılar da bu sorunları arttıran şey. Modern olarak HDI baskılı devre kartı düzenlemeler, crosstalk yönetimi birincil bir tasarım odağıdır.

Örneğin bir 5G modülünde yüksek frekans, küçük bir müdahale bile veri aktarma sürecini bozabilir ve büyük hata oranlarını artırabilir. Kaçınılmaz olarak çapraz konuşmaya neden olan bu durumlardan kaçınmayı unutmayın: yüksek hızlı sinyallerin uzun paralel yönlendirilmesi, ince yukarı düzenlemelerde yetersiz aralıklar ve diferansiyel çiftler arasındaki uygun izolasyon eksikliği.

Impedans Kesinlikleri

Mühendisler ile çalışıyor HDI baskılı devre kartı Bu süreksizliklerin dikkatlice en aza indirilmesi gerektiğini bilmek. Kontrollu impedansı, sinyallerin bir iletim hattı üzerinden öngörülebilir bir şekilde seyahat etmesi için bir koşuldur. İçinde HDI baskılı devre kartı Düzenler, geometrik veya malzeme özelliklerinin aniden değişiklikleri sinyal yansımasına neden olduğunda süreksizlikler oluşur.

- Mikroviaların çaplarındaki ani değişiklikler ve istiflenmiş viaların yerelleştirilmiş impedansı uyumsuzluklarına neden olabilir

- İz genişliğinin ve aralığın küçük sapmaları daha yüksek frekanslarda genişletilmiş hatalara neden olur

- Dielektrik kalınlıkla tutarsızlıklar ve mikron düzeyinde bile değişimler impedansı istikrarını etkileyebilir

- Dielektrik sabit veya kayıp faktöründeki değişiklikler de hesaplamaları eğilebilir

Çözülmez, bu süreksizlikler yansımalar, ekleme kaybı ve bozulmuş göz diyagramları olarak ortaya çıkar.

Stack-Up Stratejileri

İyi planlanmış bir HDI baskılı devre kartı stack-up hem sinyal kaybını hem de deformasyonu azaltmaya yardımcı olur. İyi bir yığınlama, elektrik performansı ve imalatçılık arasında denge sağlamaya çalışır:

- Impedansı istikrarlandırmak için tutarlı dielektrik kalınlığı koruyun

- Çarpma ve impedansı bozabilecek asimetrik bakır ağırlıklardan kaçının

- İnce pitch bağlantıları oluşturmak için reçine kaplı bakır filmlerle katmanlar oluşturun

- Bu yere ve güç düzlemlerini strateji ile yerleştirin, daha hassas sinyalleri koruyun ve elektromanyetik müdahaleyi azaltın.

Simetrik yığınlama, eğimi azaltabilecek sağladıkları daha iyi mekanik güvenilirlik için gelişmiş ambalajlar için genellikle önerilir.

İz Yönlendirme Kılavuzları

Bu yönlendirme kuralları özellikle yoğun HDI baskılı devre kartı tasarımlar.

Endüstri çapında uygulanan uygulama her zaman standart sinyaller için çizgi genişliğinin üç katı ve kritik sinyaller için beş katı izleme aralığı yapmaktır. Bunlar 3W kuralı ve 5W kuralı olarak da bilinir.

Diferensial çiftler içindeki sıkı bağlantı gürültü bağışıklığını garanti edebilir, ancak komşu sinyallerden yeterli bir mesafe korumak daha az önemli değildir.

- Komşu katmanlarda, ortogonal yönlendirme olarak bilinen sinyalleri birbirlerine diki yönlendirin. Bu, geniş taraflı bağlantıyı azaltmak amacıyla

- Yüksek hızlı sinyaller arasındaki yerleştirilmiş koruma izleri de yoğun yönlendirme alanlarında bağlantıyı azaltabilir

Tasarım Aracılığıyla

İçinde vias optimizasyonu HDI baskılı devre kartı Induktansı azaltır ve genel güvenilirliği artırır. Tasarım uygulamaları yoluyla sağlam üretimde çok önemlidir HDI baskılı devre kartı Telekom ve havacılık uygulamaları için. HDI baskılı devre kartı dikkatli optimizasyon gerektiren mikrovialar ve via-in-pad tasarımları üzerinde ağırdır, çünkü vialar kendileri impedans süreksizliklerinin bir kaynağıdır:

- Geçiş delik vias yansımalarını azaltmak için arka delme yoluyla kullanılmamış topukları çıkarın

- Güvenilirliği artırmak ve bileşen montajı için düz yüzeyleri sağlamak için reçine dolu vialar kullanın

- Güvenilirliği artırmak için yeniden yoğun olduğunda istiflenmiş mikroviyalarınızı güçlendirin

- Via-in-Pad Kaplamalı Kullanın veya VIPPO'nun , daha yüksek frekanslarda performansı artırmak için induktansı azaltmak ve sinyal yollarını kısaltmak için

Malzemeler

Gelişmiş malzemelerin seçimi istikrarlı olmak için gereklidir HDI baskılı devre kartı performans. Bu malzeme seçimi ne kadar iyi bir HDI baskılı devre kartı Stres altında çalışır. Standart FR-4'ü yüksek hızlar için yetersiz buluyoruz HDI baskılı devre kartı Daha yüksek dielektrik kaybı nedeniyle, bu malzemeleri öneririz:

- Düşük-Dk ve düşük-Df laminatları istikrarlı impedansı sağlayabilir ve ayrıca sinyal kaybını azaltabilir

- Poliimid sistemleri havacılık ve savunma uygulamaları için çok değerli yüksek termal istikrar sunar

- Yapışkansız laminatlar ayrıca dielektrik kalınlıktaki değişkenliği en aza indirebilir ve böylece tutarlılığı artırabilir

- Gelişmiş reçine sistemleri, nem emiliminin bir sorun olacağı uygulamalar için de mükemmeldir

Simülasyonlar

Simülasyon araçları öngörülmeyi mümkün kılar HDI baskılı devre kartı Üretimden önce sorunlar. Bir sonraki adıma geçmeden önce sorunları öngörebileceğiniz birçok simülasyon aracından faydalanın

- Sinyal Bütünlüğü veya SI simülasyonları, çapraz konuşma ve impedans uyumsuzluklarını tahmin etmenize yardımcı olabilir

- Zaman Alanı Reflektometrisi veya TDR, tam impedansı profilleri sağlayabilir ve süreksizlikleri tespit edebilir

- Göz diyagramı analizi, çapraz konuşma, titreme, yansımalar ve diğer eylemlerin kumulatif etkilerini ortaya çıkarabilir

Üretimden önce bu simülasyon araçlarından yararlanın ve ardından ürününüzü hayal edilebilir her koşul kombinasyonuna hazırlamak için örneklerde yapılan testlerle sonuçlarını birleştirin.

Üretilebilirlik için Tasarım

Üreticilerle tutarlı iletişim sağlar HDI baskılı devre kartı Hem maliyet hem de performans hedeflerini karşılamak.

• Minimum iz ve minimum alan için gereksinimlerinizi üreticinizle onaylamayı unutmayın
• Kaplama boşluklarından kaçınmak için mikroviya yön oranlarınızı sınırlar içinde tutun
• Yoğun düzenlemeler, toleranslar gerçekçi değilse, kaçınılmaz olarak verimi azaltacaktır.

İleriye bakıyorum, HDI baskılı devre kartı Miniatürizasyon ve yüksek hızlı işlevselliğin çekirdek bir etkinleştiricisi olarak kalacaktır. HDI baskılı devre kartı Zamanımızın talep ettiği daha küçük ve daha küçük cihazlar için benzersiz bir çözümdür, ancak sinyalleri çapraz konuşma impedansı süreksizliklerinin çift tehdidinin avı. Ancak bu sorunlar iyi tasarımla kontrol edilebilir ve projenizi güvende tutmak için her zaman yukarıdaki yönergelere başvurabilirsiniz.