HDI projektavimo kodo atrakinimas: esminis mikro-via ir aklųjų via konstrukcijų poveikis našumui
HDI dizaino kodo atrakinimas: esminis mikroperforacijų ir aklųjų perforacijų dizaino poveikis našumui
Sudėtingoje HDI (didelio tankio jungiamųjų plokščių) plokščių projektavimo srityje mikro-perforacijos ir aklosios perforacijos yra tarsi esminiai grandinės labirinte paslėpti kodai, atliekantys lemiamą vaidmenį plokštės veikime. Inžinieriams, atsidavusiems HDI projektavimui, gilus šių dviejų projektavimo elementų supratimas ir tikslus taikymas yra esminis dalykas, norint įveikti projektavimo kliūtis ir pasiekti puikų našumą.
1. Mikro – per dizainą: tikslus kanalas į aukštą našumą
(1) Mikroelementų dydžio ir tankio įtaka elektrinėms charakteristikoms
Mikroperforacijos, kaip smulkūs kanalai, jungiantys grandinės linijas skirtinguose plokštės sluoksniuose, jų dydžio ir tankio pasirinkimas yra tiesiogiai susijęs su plokštės elektrinėmis charakteristikomis. Ypač didelės spartos signalo perdavimo taikymo scenarijuose, tokiuose kaip PCI-Express 6.0 sąsaja, kurios signalo greitis siekia 64 Gbps, mikroperforacijų parazitinė talpa ir induktyvumas tampa pagrindiniais veiksniais, turinčiais įtakos signalo vientisumui. Remiantis elektromagnetine teorija, mikroperforacijų parazitinė talpa yra proporcinga kiaurymės skersmens kvadratui, o parazitinis induktyvumas – kiaurymės gyliui. Todėl naudojant mažesnius mikroperforacijas (pvz., 50 μm ar net mažesnius), galima žymiai sumažinti parazitinę talpą ir sumažinti signalo perdavimo vėlavimą bei slopinimą. Tuo pačiu metu, pagrįstai padidinus mikroperforacijų tankį, siekiant efektyvesnių elektros jungčių ribotoje plokštės erdvėje, pagerėja signalo perdavimo efektyvumas ir patenkinami griežti didelės spartos duomenų perdavimo linijų tankio reikalavimai.
(2) Mikroprocesorinių apdorojimo technologijų parinkimas ir optimizavimas
Mikroperforacijų apdorojimo technologijos tikslumas ir kokybė tiesiogiai lemia mikroperforacijų našumą. Šiuo metu pagrindinės mikroperforacijų apdorojimo technologijos apima lazerinį gręžimą, plazminį ėsdinimą ir kt. Lazerinio gręžimo technologija, pasižyminti dideliu tikslumu ir lankstumu, yra plačiai naudojama gamyboje. HDI plokštėsNaudodami lazerinio gręžimo procesą, inžinieriai turi tiksliai valdyti tokius parametrus kaip lazerio energija, impulso plotis ir fokusavimo padėtis. Pavyzdžiui, per didelė lazerio energija gali sukelti skylės sienelės karbonizaciją, padidinti varžą ir paveikti signalo perdavimą; netikslus impulso plotis ir fokusavimo padėtis gali lemti mikroperforacijų dydžio nuokrypius ir netaisyklingas formas. Optimizuojant šiuos parametrus ir derinant pažangią gręžimo įrangą bei automatizuotą valdymo sistemą, galima pasiekti didelio tikslumo mikroperforacijų apdirbimą, užtikrinant lygias skylės sieneles be šerpetojančių įbrėžimų, taip pagerinant mikroperforacijų patikimumą ir elektrines charakteristikas.
2. Aklas – per dizainą: pagrindinė signalo vientisumo gerinimo strategija
(1) Aklųjų atitikimas – pagal tipus ir taikymo scenarijus
Akląsias angas pagal jų padėtį ir prijungimo būdus spausdintinėje plokštėje galima suskirstyti į viršutinio sluoksnio akląsias angas, apatinio sluoksnio akląsias angas ir vidurinio sluoksnio akląsias angas. Skirtingi aklųjų angų tipai tinka skirtingiems taikymo scenarijams. Projektuojant itin aukštus erdvės dydžio ir signalo perdavimo kokybės reikalavimus, pavyzdžiui, išmaniųjų telefonų pagrindinėse plokštėse, viršutinio ir apatinio sluoksnių aklosios angos gali efektyviai sumažinti angų skaičių spausdintinės plokštės paviršiuje, sumažinti signalo trukdžius ir tuo pačiu metu pasiekti efektyvų ryšį tarp paviršiaus komponentų ir vidinio sluoksnio linijų. Daugiasluoksnėse plokštėse vidurinio sluoksnio aklosios angos dažnai naudojamos signalo linijoms viduriniame sluoksnyje sujungti, signalo perdavimo keliui optimizuoti ir signalų perdavimo nuostoliams spausdintinės plokštės viduje sumažinti. Pavyzdžiui, projektuojant aukštos klasės serverių pagrindines plokštes, pagrįstai naudojant vidurinio sluoksnio akląsias angas, galima efektyviai izoliuoti skirtingų funkcinių modulių signalus, išvengti signalų trukdžių ir pagerinti sistemos stabilumą bei patikimumą.
(2) Signalo vientisumo optimizavimas akluoju būdu – per dizainą
Aklųjų angų konstrukcija turi reikšmingų pranašumų gerinant signalo vientisumą. Palyginti su kiaurymėmis, aklosios angos gali sumažinti signalų atspindį ir sklaidą kiaurymėse ir sumažinti signalo perdavimo nuostolius. Taip yra todėl, kad aklosios angos jungia tik dalį plokštės sluoksnių, išvengiant signalo perdavimo per per daug dielektrinių sluoksnių kiaurymėje, taip sumažinant signalo ir aplinkinės terpės sąveiką. Didelės spartos skaitmeninių grandinių projektavime signalo vientisumas yra raktas į sistemos veikimo užtikrinimą. Protingai suprojektavus aklųjų angų padėtį, dydį ir skaičių bei derinant tikslią varžos valdymo technologiją, galima efektyviai sumažinti signalo atspindį ir trukdžius, užtikrinant stabilų signalų perdavimą plokštėje. Pavyzdžiui, projektuojant didelės spartos nuosekliosios sąsajos grandinę, aklųjų angų išdėstymas pagrindinėse signalo perdavimo kelio vietose ir aklųjų angų dydžio bei linijų atitikimo optimizavimas gali žymiai pagerinti signalo ir triukšmo santykį bei padidinti duomenų perdavimo tikslumą ir patikimumą.
3. Mikro-via ir aklųjų via konstrukcijų kooperacinis optimizavimas
(1) Projektavimo aspektai, pagrįsti bendru našumu
Faktiškai projektuojant HDI, mikro ir aklosios angos neegzistuoja atskirai, o turi veikti kartu, kad optimizuotų bendrą plokštės našumą. Inžinieriai turėtų pradėti nuo bendrų plokštės funkcinių reikalavimų, išsamiai atsižvelgti į tokius veiksnius kaip signalo perdavimo keliai, elektros energijos paskirstymo tinklai ir šilumos išsklaidymo reikalavimai, ir pagrįstai suplanuoti mikro ir aklųjų angų išdėstymą. Pavyzdžiui, projektuojant aukšto dažnio grandinę, siekiant sumažinti signalo perdavimo nuostolius, mikro ir aklosios angos turėtų būti išdėstytos trumpiausiu signalo perdavimo keliu ir užtikrinti, kad jų jungtis su linijomis pasižymėtų geromis elektrinėmis savybėmis. Tuo pačiu metu, projektuojant maitinimo ir įžeminimo sluoksnius, racionalus mikro ir aklųjų angų naudojimas, siekiant optimizuoti maitinimo ir įžeminimo paskirstymą, gali veiksmingai sumažinti maitinimo triukšmo trukdžius signalams ir pagerinti sistemos stabilumą.
(2) Modeliavimas ir tikrinimas projektavimo procese
Dėl sudėtingo mikro- ir aklųjų angų konstrukcijų poveikio plokštės veikimui, vien tik patirtis projektuojant dažnai nepasiekia geriausių rezultatų. Todėl projektavimo procese labai svarbu naudoti pažangias elektroninio projektavimo automatizavimo (EDA) priemones modeliavimui ir patikrai. Naudodami 3D elektromagnetinio lauko modeliavimo programinę įrangą, tokią kaip HFSS ir CST, inžinieriai gali tiksliai imituoti mikro- ir aklųjų angų elektrines charakteristikas skirtingais dažniais, įskaitant parazitinius parametrus, signalo perdavimo nuostolius ir trukdžius. Remiantis modeliavimo rezultatais, projekto optimizavimas ir koregavimas gali padėti atrasti ir išspręsti galimas problemas prieš pradedant gamybą, taip pagerinant projekto sėkmės rodiklį ir efektyvumą. Pavyzdžiui, projektuojant naują HDI plokštę, atliekant modeliavimo analizę nustatyta, kad aklųjų angų konstrukcija tam tikroje srityje sukelia per didelį signalo trukdymą. Inžinieriai gali efektyviai sumažinti trukdymą ir užtikrinti signalo vientisumą, koreguodami aklųjų angų padėtį, dydį arba pridėdami ekranavimo priemonių.
„Rich Full Joy“ yra lyderė HDI gamybos srityje. Dėl savo gilaus techninio pasiruošimo ir nuolatinių investicijų į inovacijas ji demonstruoja nepaprastą profesionalumą mikro-per ir aklųjų perėjimų projektavimo ir gamybos procesų srityje. Imdama kaip pavyzdį 5G bazinių stočių HDI grandinių plokštę, „Rich Full Joy“ gerokai pagerino signalų slopinimo ir trukdžių problemas perduodant aukšto dažnio juostas, optimizuodama mikro-per ir aklųjų perėjimų dizainą, padidindama 5G signalo aprėptį, padidindama perdavimo greitį ir efektyviai pagerindama ryšio kokybę. Gamindama HDI grandinių plokštes aukščiausios klasės serveriams, „Rich Full Joy“ naudoja pažangias mikro-per apdorojimo technologijas ir aklųjų perėjimų išdėstymo schemas, kad išspręstų duomenų perdavimo klaidų problemą, kurią sukelia signalų pertrūkiai, žymiai pagerindama serverio veikimo stabilumą ir duomenų apdorojimo efektyvumą bei užtikrindama tvirtą aparatinės įrangos pagrindą įmonės lygio programoms. Šie pasiekimai ne tik rodo puikias „Rich Full Joy“ stiprybes HDI gamyboje, bet ir suteikia tvirtą paramą elektronikos gaminių modernizavimui įvairiose pramonės šakose, tapdama patikimu partneriu daugeliui HDI projektavimo inžinierių.
