PCB Teknik - HDI PCB tasarımında etkileyici eşleştirme

Eşleşme eşleşmesi, yükünün girdi engellemesini ya da sinyal kaynağının çıkış engellemesini yapılandırmak için bir yoldur. Maksimum elektrik transmisini elde etmek ve yükden sinyal refleksiyonunu azaltmak için çalıştırın. HDI'de eşleşme etkisi tamamen yayınlama başarısızlıklarından kaçırmak, özellikle dirençlik ve PCB dielektrik yüzünden kaybetmeler.

Microvias, impedance eşleştirme sistemleri için kolay üretilecek PCB izleri oluşturmak için kullanılabilir. BGA kurtulma teknolojisi ve köpek kemikleri hayranlık yapısı HDI'de impedance eşleşmesini sağlamak için kullanılabilir.

PCB izleri ne zaman impedance eşleşmesi gerekiyor?

Sıcaklık eşleştirmesi, sinyal yükselmesi ve düşürme zamanı tarafından belirlenmiştir, frekanslar değil. Eğer sinyalin yükselmesi/düşüşüm zamanı (10'a 90'ya dayanan) 6 kere izle gecikmesinden kısa olursa, bu yüksek hızlı sinyal denilir. İşte, doğru impedance eşleşmesi gerçekleştirilmeli.

Dönüş tahtasını tasarladığında kullanılacak kaçış rotasyonu, genellikle BGA topu üzerinde bağlı. Bu izlerin genişliğini solcu topları arasında yerleştirmeye izin verilen izlerin genişliğini belirliyor. İzlerin güzelliğini de üreticinin s ınırlarına, katı toplamasına ve gerekli impedansına bağlı. Kaçış yolu plan ını seçtiğinde, bu doğru yolları aklında tutun.

İzleri BGA'nin içine ve dışarıda yollanmış olduğu için orta sayı katlı BGA için kaçış yönlendirme tekniği boynundan başlar.

Dışarı izler devre masasındaki ilk sıraya doğrudan yollanabilir.

Toplu ağ çizgisindeki ikinci sırayın genişliğinin ilk sırayın arasında yüklenmesi için önemli olarak azaltılır.

Kalan satırların iç tarafına ulaşmak için iç katına geçin. Genelde, her sinyal katı impedance ve HDI karşılaştırmasını sınırlarken iki satıra yönlendiriliyor.

Dogbone fanout, en popüler BGA kaçma ve fanout yöntemi.

BGA kaçma sürücüsü için Microvia

Eğer patlama ölçüsü (yüzük dahil olması) ince bGA için yeterince küçük olursa, iç katı BGA kaçış rotasyonu için mikroviyaları kullanın. Bu özellikler geleneksel deliklerden mikroporları ayrılır:

Uzun boyutta: Vias sadece bir ya da iki kattan geçebilir. Eğer standart kalın PCB'nin çok yüksek bir sayısı katı varsa, delikler arasındaki daha fazla katı genişletilebilir, fakat bunun ekleme üretim prosedürleri gerekiyor. Kör ve gömülmüş tavukları kullanın, mümkün olduğunca tek katı genişletir.

Mikro delik aspekti oranı: mikro delik aspekti oranı (derinlik alanına bölünmesi) 0,75:1 olmalı. 32 katı kalın bir tabak örneğini düşünerek aynısını anlayalım. Yüksek kalıntısı (2 katı çekirdeği için) 2 mil olduğundan dolayı, elması 2,7 milden az olmamalı.

Mikro vialları sadece mekanik olarak 8 mil güvende sürülebilir, fakat sık kırıklığına göre, 8 mil mekanik PCB sürüşünün maliyeti lazer sürüşünün fiyatına yaklaşır. Mekanik delikler arasından geçiş lazer deliklerinden daha düşük, çünkü mekanik sürücü sürücü parçasının kırılmasını engellemek için dikkatli bir şekilde yapılmalı. Bu yüzden lazer sürücüğünü kullanmaya başladığında her tahta düşücüsünün toplam maliyetini göreceksiniz.

Köpek kemiklerini 0,8 mm topu BGA üzerinde kullanmak için izler genişliği 10 mil veya daha az olmalı ve mikro delikler küçük olmalı (yaklaşık 6 mil). Daha iyi mikro delikleri için (0,5 mm), 7 mil veya 8 mil izlerinden iç katına yollanmak için dolu ve plakalan mikro delikleri kullanın. Bu, yakın alanlar arasında yeterli yer sağlayacak.

Tasarım stiline rağmen, mikroviyalar gerekli sürükleme yoğunluğunu ulaştırmak için yerleştirilebilir. Mikro deliklerin ve yıllık yüzüklerin çevresindeki en güveniliğini sağlamak için IPC 6012 ihtiyaçlarını geçirin. BGA kaçış yolculuğunda mikroviyaların önemliliğini, bazı durumlarda BGA topu 0,3 mm kadar düşük olabileceği gerçekten anlayabilir.

Kaçmak için kör delikleri nasıl yapacağız?

İçindeki düzenleme alanı için kör delik yöntemi.

Kör vialar, iç düzenleme için ekstra uzay boşaltabilecek değerli bir HDI tasarım yöntemidir. Bu tür vialar arasında kullanıldığında, iç katının düzenleme alanını ikiye katlayın. İçindeki BGA satırında çizgilerle bağlanmasına izin verir. Yukarıdaki fotoğrafı görün. Burada sadece 2 izler 1,0 mm BGA yüzeyinde deliklerin arasından kaçabilir. Ama şimdi kör deliğin altında 6 izler var. Bu yüzden yol alanını 30'a arttırır.

Bu yöntemi kullanarak, sinyal katmanın dördüncüsü yüksek I/O BGA'yi bağlamak için gerekli. Kör delikler, L şeklindeki ya da diagonal örneklerde bulundurur. Güç ve toprak pin görevleri hangi yapılandırma kullanılacağını belirliyor.

Kör delikleri, L şeklinde ya da diagonal şeklinde yerleştirmek, iç katta daha yüksek yoğunlukların sürüşünü ve kaçmasına izin verecek bir boulevard yaratır.

Fan-out bölüm uzunluğu ve izle genişliği

Hızlı IC kullandığında, impedance neredeyse her zaman bir faktördür. Fantastik bölümünün uzunluğunu kontrol ettiğinde, fantastik düzenleme ve impedance kontrolü arasındaki ilişki oyuna girer. BGA tarafından çıkan bir parçasının (eğer varsa) ve parazit kapasitesi/induktans yolunun uzunluğuna sebep olacak.

İlk olarak, sinyalin izler impedansı üzerinde alınacağını belirlemek için sinyal bandı genişliğini kontrol edin. Eğer izler uzunluğu bandwidth'ın yüksek sonuna uygun dalga uzunluğundan önemli olarak küçük olursa, BGA fan-out izlerinin parçasını görmezden gelebilir. En iyi yol, yük impedansını hesaplamak, yani fan-out izlerinin uzunluğu ve a ğ giriş impedansı (boynundan sonra) tarafından oluşturduğu izlerin bir fonksiyonudur.

Sinyal dalgasının uzunluğu için %10 sınırını iyi yaklaştırma olarak kullanın. Diz frekansıyla, Dijital sinyaller için %10'ün dikkatli sınırı, 20GHz'in kritik uzunluğu 0,73mm (FR4 substratında striptiz çizgi) olabilir. Bu, FPGA gibi büyük IC'ler, tek sonlu ve farklı çiftler için impedance eşleştirilmiş bir hayranı sağlaması gerektiğini anlamına geliyor.

Dönüş tahtası ve patlama arasındaki parazit kapasitesi ve IC'deki pin indukatörlüğü önemlidir. Düşük geçiş T filtr devreleri bu parçalardan oluşturuyor. 3dB kesim frekansiyeti, LC rezonant devrelerinden değerlendirilebilecek tipik bir sayıdır, delik indukansiyonun ön indukansiyona eşit olduğu sürece. T filtr devresi, sürücü IC'nin çıkış imfazını değiştirmek için impedance eşleştirme devre olarak kullanılır.

Dönüş tahtası ve patlama arasındaki parazit kapasitesi ile düşük geçiş T filtrü devreleri ve pin indukatörü ana komponentler olarak.

Eğer iç izlerine hayranlık izlerini bağlayan kısmının imkansızlığı kesin değilse, hayranlık dışı kısmının imkansızlığına uyuşmak zordur. Ancak kısa ve doğrudan birkaç katı uzatırken bu gerçek ihmal edilebilir. Küçük bir sayı katların arasında iç izler impedansı tarafından belirlenir. İşte bu yüzden impedance aracılığı genellikle düşünmüyor.

Neden izlerin genişliği patlama boyutundan daha büyük olamaz?

İzlerin genişliği impedansı ile uyumlu ve HDI durumuna girdiğinizde hayatılı bir rol oynuyor. Vias çok küçük olacak ki izler genişliği yeterince küçük olduğunda mikroviyalar olarak oluşturulmalılar.

PCB stacağı için impedans eğri oluştur ve bu genişliğini tasarım rehberi olarak kullan. impedance kontrolü için gereken genişliği hesapladıktan sonra, bu değeri tasarım kuralı olarak belirtmelisiniz. Tavsiye edilen izler genişliğinin karşılaştırma simülasyonu yapmak en iyisi, aşırı karşılaştırma sebebi olup olmadığını görmek için.

HDI'deki etkileyici eşleştirme sinyal kalitesi korumasına bağlı, çünkü komponentler ve izler yakın uzaktadır. Bu yüzden impedans kontrolü inanılmaz bir görev oluyor. Mikroviyaların etkileyici kullanımı HDI sistemlerine uyuşturucu engelleme anahtarı. BGA ve köpek kemikleri hayranlık yönteminin kaçış yöntemi teknolojisi HDI'de impedance eşleşmesini sağlamak için kullanılabilir.