בתכנון מעגלים מודפס במהירות גבוהה (PCB) עיצוב, שלמות אות היא סלע של ביצועים אמינים.כפי ששיעורי הנתונים מטפסים בטווח הג'יגהביט-פר-שני השני, כל הפסקת פיזית לאורך נתיב אות הופכת למקור פוטנציאלי של השפלה.ואס - החורים העפעפיים המאחדים את השכבות על שכבות שונות - הם בין הפסקות הנפוצות וההשפעה ביותר. בעוד ש- routing in Multi-layer, ולכן ניתן להגדיל את ה-Ficial Reducance באמצעות השתקפות של מערכת ההפעלה של חומרים מתקדמים, אך ורק באמצעות phosicance, אך ורק באמצעות , אך ורק באמצעות מיפוי מרכזי של חומרים מתקדמים (אך לא ניתן להשיג מיפוי) של חומרים מתקדמים (אך לא ניתן להשיג מוטציות).

הפיזיקה של Via Parasitics

חינוך פרדוקסלי ו Capacitance

דרך אינה מנצחת מושלמת.גימטריה - אורך חביות, קוטר, מרופ ואנטי-pad - יוצר RLC מקומי (התנגדות, אינדוקנס, קיבולנס) רשת.ההתמדה הטפילית של חור דרך דרך הפה הוא בערך פרופורציה לאורכו ובאופן הפוך לקוטר שלו.

קיבול פארסיטי עולה בעיקר בין המשטח לבין מטוסים קרקעיים סמוכים, ובין החביה דרך שכבות נחושת שהוא עובר דרך.הדל (חור ההנקה במטוס הכוח/קרקע) מקטין את הכניעה אך אינו יכול לחסל אותה לחלוטין.יתר על-ידי קיבולת יתר מורידה את המאפיין של הדרך, מה שגורם לאי-התאמה שמשקף אנרגיה לאחור אל המקור לריקולג', כמו גם את קצבי-ה מוגברת, ומעט-ג'ר.

Via Stubs and Resonances

כאשר אות עובר דרך זה ממשיך ללא שימוש לשכבות עמוקות יותר, החלק שנותר של החביה יוצר את ה-FLT:0 (בדרים גבוהים, זה פועל כ-רבע גל resonator.לדוגמה, רצף 1.6 מ"מ ארוך בלוח טיפוסי של Gubcing (בקיצור) יש resonance קרוב 21GHz, עם זאת, אפילו נזקי נזקי דם יכולים לפגוע ב- 0.

סוגים של וריאציות והשלכות החיקוי שלהם

דרך הולי

הסוג הנפוץ ביותר, דרך חור באמצעות קידוח דרך כל השכבות.הם זולים וקלים לייצר אבל לתרום את החדירה הטפילית הגבוהה ביותר ואת קיבולת. עבור זוגות שונים במהירות גבוהה, שניים דרך חור דרך קרבה יכול להציג המרה מצב (רעש מולד-מודה). החור הגדול גם יוצר מהפך אנטי-pad גדול במטוסי ההתייחסות, משבש את הנתיב הנוכחי.

וידויים עיוורים וקברו

עיוורים דרך מחברים שכבה חיצונית לשכבות פנימיות אחד או יותר מבלי לעבור את כל הלוח. קבורה דרךs הם לחלוטין סגורה בתוך הערימה. שני הסוגים להפחית את אורך החביה ולסלק גמגמים עבור אותות שאינם צריכים לחצות את כל הלוח. הם מורידים ניכוי parasitic ו capacitance, לשפר את איכות האות, ולהשתחרר שטח על פני השטח, עם זאת, הם להגדיל את עלויות ודרוש משקעים מרובים.

מיקרו-vias

מיקרוביות (בדרך כלל <05 מ"מ קוטר) הם לייזר-מוחש בשימוש ב HDI (מערכת קשר גבוהה) לוחות בגודלם הקטן מצמצם את הטפילטיקה: מיקרווויה יכול להיות חנך מתחת 0.1H ו- capacitance מתחת 0.1F. הם אידיאליים עבור bgaout ו routingsdraed microvia (אחד על פני) לספק micrositic נוסף על ידי micrositic עמוק יותר.

אפשרויות ל-Optimal Via Placement

עקבו אחרי Critical Signal Paths

אל תמקם דרך ישירות בדרך של עקבות במהירות גבוהה אלא אם כן הכרחי לחלוטין.במקום, לסלול את העקבים למיקום אשר שומר על מעבר מטוס התייחסות עקבי. המרחק בין דרך לבין עקבות סמוכים צריך להיות לפחות 3-5 פעמים עובי הדיאלקטרי המפריד את העקבים מן המטוס ההתייחסות שלה כדי למזער את ההפיכה ואת הצלב.

שימוש ב-Valias for Return Path Continuity

כאשר אות באמצעות מעברים משכבה אחת לאחרת, על זרם החזרה לעבור גם אל מטוס ההתייחסות חדש.ללא קרקע קרובה דרך, זרם החזרה חייב למצוא דרך חלופית, לעתים קרובות באמצעות קפירים מתפתלים או קפיאנס נודד, הגדלת הלולאההההט ו- EMI. Place a FLT:0ground באמצעות LT:1LT 1 , ליד כל אות דרך 40-b-i לפעמים עבור זוגות סימטריים / סימטריים שונים.

לקט ספרים Via Count

כל אחד באמצעות מוסיף אפקטים פרציטיים.בכל פעם שניתן, לנתב אותות קריטיים על שכבה אחת ללא דרך. השתמש בעקבות ארוכות יותר עם פחות באמצעות חלקים קצרים יותר עם שינויים בשכבה תכופה.עבור קישורים סידוריים מהירים מאוד (למשל, PCIe Gen5, 32 Gb/s), הגבלת הסכום באמצעות ספירה עד שתיים או שלוש לתקשור הוא כלל עיצוב משותף.

אלנץ' עם מטוסים

הנקה נגד הטבלה במטוס הקרקע צריכה להיות קטנה כמו סובלנות ייצור לאפשר. A גדול יותר נגד פנקס מגביר את החדירה הטפילית של דרך ושיבוש המבנה דמוי קואקסיאלי של המעבר דרך. Align את הדרך כך שהאות עובר דרך מטוס קרקע מתמשך. שבו קיימים מטוסים קרקעיים מרובים, להבטיח כי כולם מחוברים מבחינה חשמלית ליד הקרקע דרך קרקעיות נוספות.

אופטימיזציה של Via Size ו- Shape

קטן יותר באמצעות צמצום חד-משמעית של חינוך וכניעה.עם זאת, מגבלות ייצור (מינימום של תרגיל גודל, יחס היבט) להגביל כמה קטן הם יכולים להיות.עבור 0.2 מ"מ באמצעות לוח 1.6 מ"מ, היחס הוא 8:1, אשר קרוב לגבול עבור מדגמים רבים.

חזרה לדף Stub Reduction

כפי שנדון, גמגמים גורמים להתחדשות.חזרה-החזרה-החליטה מסירת החלק הלא מנוצל של דרך החורים דרך. Place back-drilled באמצעות בזהירות: הסובלנות לעומק הקידוח (±100 מיקרומטר אופייני) משמעה שלא תמיד ברור בדיוק לשכבה.עבור תוצאות טובות ביותר, השתמש בעיוור/ברוודות באמצעות מסלולים רגישים, או להסתמך על גב עם שולי נוסף.

וידוי ו Fencing

עבור אותות אנלוגיים רגישים מאוד או RF פועל לצד קווים דיגיטליים מהירים במהירות גבוהה, לשקול את ה-FLT:0via fencingFLT:1: שורה של קרקע דרך להציב בין שתי סימני אות על אותה שכבה.זה יוצר מחסום אלקטרומגנטי חלקי המקטין את crosstalk. בדומה, מגן על אחד באמצעות טבעת של קרקע באמצעות רצפה (חיבור לכל שכבות) יכול לדכא קרינה ולשפר את בידוד.

המונחים: differential Pairs

דרך אחרת חייבת לשמור על סימטריה. Place הן דרך זוג שווה מכל קרקע דרך, ולשמור על לוחות האנטי-המסומים שלהם זהים. להימנע הצבת קרקע דרך שתי דרכים שונות, שכן זה שובר את הסימטריה ויוצר המרה לא-מתרגלית לא רצויה. במקום, להציב קרקע דרך מחוץ לצמד.

קידוד-Up ו-Via Design Parameters

המונחים: space Transitions

דרך העובר דרך שכבות מרובות עשויה לעבור בין מטוסי התייחסות שונים.לדוגמה, אות נע בין שכבה 1 (הפסקה: שכבה 2 הקרקע) לשכבה 4 (הקצאה: שכבה 5 הקרקע) חייב לראות נתיב החזרה רציף.אם דרך עובר דרך מטוס כוח, ההחזר הנוכחי חייב לקפוץ אל המטוס באמצעות מכווץ קפקאטורים.זה עולה באופן משמעותי בטיפוח הטוב ביותר הוא לשמור על אותו מעבר לרמה 1 (Fco) דרך מעבר לכל השכבה 1 או 0.

עיצוב אנטי-פאד

קוטר ה- Anti-pad צריך להיות בערך 1.5-2 פעמים בקוטר דרך ה-Fair. An גדול מדי נגד ה-pad עולה inductance; קטן מדי מוסיף קיבול (עבור מעברים מבוקרים ללא הגבלה, השתמש בסימולציה אלקטרומגנטית 3D כדי לנקז את גודל ה- Anti-pad. in Some design, FLT:0non-cir Anti-of-of-of-of-of-FLTsalr (מחדש) 1D) או כ-pated Help-pated.

Via-in-Pad (VIP)

מיפוי דרך ישירות בתוך כריית הנחיתה של רכיב (via-in-pad) נפוץ בעיצובים BGA כדי להפחית את אורך ה-Fanout.עם זאת, VIP מגביר את ה- capacitance parasitic ומוסיפה לולאה קטנה אינדוקטיבית.מלאת ומתכננים את הדרך (עם מילוי מוליכים או לא מוליכים) מקטין את ההשפעות הללו.

סימבול ו-Verification

3D Full-Wave Simulation

כלים כגון Ansys HFSS, CST מיקרוגל סטודיו, או Keysight EMPro יכולים לעצב את הגיאומטריה המדויקת של דרך וערימה הסובבת שלהם. סימולציות אלה ללכוד חזרות, המרה מודולית, והפיכה כי 2D או מודלים אנליטיים מתגעגעים.סימסו כל אחד ייחודי באמצעות מיקום, במיוחד ליד אזורי ההשקה המחבר, מאוורר רשת כדור, ופסים.

זמן-דומיין רפיאומטריה (TDR)

מדידות TDR על אבטיפוס מספקים תובנה ישירה של וריאציות נוקשות הנגרמות על ידי דרך. A dip או שיא בעקב TDR על המיקום באמצעות מיקום מציין עודף קיבול או אינדוקציה, בהתאמה. השתמש משוב זה כדי להתאים את גודל ה- IP, באמצעות קוטר, או קרקע באמצעות ספירה בתבנית עיצוב הבא.

אובדן החזרה והפסד

מנתחי רשת Vector מודדים את S-parameters של קופונים הבדיקה הכוללים באמצעות.שוואת תוצאות נמדדות עם תחזיות מדמות לאמת מודלים. עבור ייצור בנפח גבוה, לקבוע קריטריונים לעבור /fail עבור אובדן מושרה דרך אורך וחזור אובדן בתדירות Nyquist של שיעור הנתונים התפעוליים.

ייצור קונסטריטים ועלויות

גודל וגודל מינימלי ו- Aspect Ratio

ייצור PCb סטנדרטי יכול לייצר תרגילים מכניים עד 0.2 מ"מ עם יחסים עד 10:1. ייצור גבוה כרכים עשוי לדחוף ל 0.15 מ"מ עם יחס היבטים של 12:1, אבל נכנעים. microvias מחוספס לייזר יכול להיות קטן כמו 25 μm, אבל הם דורשים מעבדי HDI. עבור אבטיפוס עלות יעילות, לדבוק 0.3 מ"מ או 0.25 באמצעות אותות במהירות ולהוסיף אותות עלות גבוהה של מחזור.

עלויות חזרה-Drilling

חזרה-דורינג דורשת התקנה נוספת ומבצע קידוח משני.זה מוסיף כ-5 עד 10% עלות הלוח אבל יכול לשפר באופן דרמטי את איכות האות עבור ערוצים ארוכי טווח.פרטים סידוריים רבים (למשל, PCIe Gen5, Ethernet 25G) ממליצים על עיבוד חוזר לכל דרך בדרך הקריטית.

נאמנות ונאמנות

פיסות קטנות ויחסי היבט גבוהים להפחית את התשואות עקב סדקים וחבית במהלך רכיבה תרמי.ביישומים של אחריות גבוהה (אווירה, רכב), להימנע מהטרוקרים הקטנים ביותר אלא אם כן הם מלאים.עבור אבטיפוס פועל, זה יכול להיות מקובל; לייצור, להתייעץ עם השותף הייצור שלך.

מסקנה

אופטימיזציה באמצעות מיקום איכות אות במהירות גבוהה PCBs היא אתגר רב-ממדי.זה דורש הבנה עמוקה של הטפילטיקה החשמלית שהוצגה באמצעותם, בחירה זהירה של באמצעות סוג וגיאומטריה, ושימוש עסיסי באסטרטגיות מיקום כגון תפרים קרקעיים, הסרת שיער, והימנעות של נתיבי אותות קריטיים.סימולציות ומדידות את העיצוב לפני הייצור, בעוד ידע של מגבלות ייצור מבטיח כי הם ביעילות דיגיטלית יעילה על ידי שיטות הפעלה מתקדמות.

(ב) ◄ ויקרא י"ד

  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) תקנים:0 (IPC Standards) - עיצוב ו-ProveanceFLT:1
  • [[1924]]]]]] [[1924]]]]]]
  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇