<code id="19y4x"><s id="19y4x"><listing id="19y4x"></listing></s></code>
  • <big id="19y4x"><nobr id="19y4x"></nobr></big>
  • <center id="19y4x"><small id="19y4x"><track id="19y4x"></track></small></center>
  • <strike id="19y4x"><sup id="19y4x"></sup></strike>

  • <output id="19y4x"><small id="19y4x"><p id="19y4x"></p></small></output>

      小型化设计的实现与应用-2

      来源:一博科技 时间:2012-10-17 类别:PCB设计文章

       

          3.ANYLAYER(任意阶)技术

          近些年来,为了满足一些高端消费类电子产品小型化的需要,芯片的集成度越来越高,BGA管脚间距越来越近(小于等于0.4pitch),PCB的布局也越来紧凑,走线密度也越来越大,为了提高设计的布通率且不影响信号完整性等性能,ANYLAYER(任意阶)技术应用而生,这个就是任意过孔技术(ALIVH-Any Layer IVH Structure Multilayer Printed Wiring Board)。

       

          3.1任意层过孔技术特点

          任意层过孔技术与HDI技术的特征比较,ALIVH的最大优势就是设计自由度大大增加,可以在层间随意打孔,而HDI工艺不能做到这点。一般国内厂商做到最复杂的结构也就是HDI的设计极限为三阶HDI板,由于HDI不是完全采用激光钻孔,在内层的埋孔采用的是机械孔,所以孔盘的要求比激光孔大很多,而机械孔要占用所经过的层面上空间。所以一般来说HDI这种结构比起ALIVH技术的任意打孔,内层核板的孔径也可用0.2mm的微孔还是有很大差距的。所以ALIVH板的走线空间比HDI大概有很大的提高。同时,ALIVH的成本和加工难度也比HDI工艺要高。如图三所示,是一个ALIVH的示意图。

       

      小型化设计的实现与应用-2

       

      图三 ALIVH的示意图

       

          3.2任意层过孔的设计挑战

          任意层过孔技术完全颠覆了传统过孔设计方法。如果还是需要设置不同层的过孔,会增加管理难度。需要设计工具具备智能化打孔的能力,同时能随意的进行组合和拆分。

          Cadence在传统的基于换线层的布线方式上,增加了基于Working Layer的换线方式,如图四所示:可以在Working Layer面板中勾选可以进行环线的层,然后在双击打孔的时候,就可以选择任意层之间进行换线。

       

      小型化设计的实现与应用-2

       

      图四 基于Working Layer的布线方式

       

          ALIVH设计制板实例:
          10层ELIC设计 
          OMAP? 4 Platform

       

      小型化设计的实现与应用-2

       

      小型化设计的实现与应用-2小型化设计的实现与应用-2小型化设计的实现与应用-2


      图五 ALIVH设计制板案例

       

          4.埋阻、埋容和埋入式元器件

          对高速访问互联网和社交网络要求手持设备高集成和小型化。目前靠最先进的4-N-4的HDI技术。但为了下一代新技术,实现更高的互连密度,在这个领域,埋入无源甚至于有源的零件进入PCB和基板中可满足以上要求。当你设计手机,数码相机等消费类电子产品,考虑如何将无源和有源的零件埋入PCB和基板是当前设计的最好选择。这种方法可能因为你采用不同的供应商略有不同。埋入零件的另外一个好处,该技术提供对知识产权保护,防止所谓的逆向设计。Allegro PCB Editor可以提供最好的工业级解决方案。Allegro PCB Editor还可以同HDI板,柔板和埋入式零件更加紧密的合作。你可以得到正确的参数和约束对完成埋入式零件的设计。埋入器件的设计不仅可以简化后面SMT的工艺,同时对产品表明的整洁度都有很大的提高。

       

          埋阻、埋容设计

          埋阻又称埋电阻或者薄膜电阻,是将特殊的电阻材料压合在绝缘基材上,然后通过印刷,蚀刻等工艺,得到所需电阻值,然后与其他PCB板层一起压合,形成平面电阻层。常见的有PTFE埋电阻多层印制板制造技术,可以达到所需的电阻精度。

          埋电容则是利用具有较高电容密度的材料,同时减少层间的距离,来形成一个足够大的平板间电容,来起到电源供电系统的去耦和滤波作用,从而减少板子上所需的分立电容,并且能达到更好的高频滤波特性。埋容由于其寄生电感非常小,其谐振频率点会比普通电容或者低ESL电容效果都好。

          由于工艺和技术的成熟,以及高速设计对于电源供电系统的需要,埋容的技术应用越来越多,使用埋容技术,我们首先得计算平板电容的大小,公式如下:
       
         

      小型化设计的实现与应用-2

       C =  

       

      图六 平板电容计算公式

       

          其中:
          C是埋容(平板电容)的电容量
          A是平板的面积,大部分设计在结构确定的情况下,平板间面积很难增大
          D_k是平板间介质的介电常数,平板间电容量和介电常数成正比
          K是真空介电常数(Vacuum permittivity),又称真空电容率,是一个物理常数,值为8.854 187 818× 10-12法拉/米(F/m);
          H是平面之间的厚度,平板间电容量和厚度成反比,所以我们想要得到较大的电容量,需要减小层间厚度,3M的C-ply埋容材料可以做到0.56mil的层间介质厚度,加上16的介电常数,大大增加了平板间电容量。

          经过计算,3M的C-ply埋容材料,在每平方英寸的面积上,能实现6.42nF的平板间电容量。

          同时,还需要使用PI仿真工具进行PDN目标阻抗的仿真,从而确定单板的电容设计方案,避免埋容和分立电容的冗余设计。图七是一个埋容设计的PI仿真结果,只考虑板间电容的效果,没有加入分立电容的效应。能看到只是增加埋容,整个电源阻抗曲线性能得到很大提升,尤其是500MHZ以上,是板级分立滤波电容很难起作用的频段,平板电容能有效降低电源阻抗。

       

       小型化设计的实现与应用-2

       

      图七 埋容对于PI的效果

       

          埋容设计案例:

          28层板,4层埋容设计 

       

      小型化设计的实现与应用-2

      小型化设计的实现与应用-2

      小型化设计的实现与应用-2

       

      图八 埋容设计案例

       
          基于篇幅的关系,埋入式器件的设计方式就不做详细介绍了,大家可以参考一博科技和Cadence合作出版的《Cadence印制电路板设计—Allegro PCB Editor设计指南》一书。

      小型化设计系列文章:

      小型化设计的实现与应用-1

      小型化设计的实现与应用-3

      上一篇:小型化设计的实现与应用-3下一篇:小型化设计的实现与应用-1

      文章标签

      案例分享 Cadence等长差分层叠设计串扰 串行 DDR | DDR3DFM 电阻电源Fly ByEMC反射高速板材 HDIIPC-D-356APCB设计误区PCB设计技巧 SERDES与CDR S参数 时序射频 拓扑和端接 微带线 信号传输 Allegro 17.2 小工具 阻抗


      线路板生产

      热门文章

      典型案例


      北京赛车软件手机版