A-SAP™ – Что вам нужно знать?

Продолжающееся уменьшение размеров упаковки и компонентов в электронике нового поколения становится всё более сложной задачей как для разработчиков печатных плат, так и для их производителей.  

Для эффективного преодоления ограничений традиционных процессов изготовления печатных плат методом вытравливания, проекты печатных плат требуют передовых возможностей производства, при этом расширяя границы мельчайших размеров элементов, увеличивая количество слоёв, добавляя несколько уровней стекированных микровиас и увеличивая количество циклов ламинирования. Когда от дизайнера печатной платы требуется разработка с таким уровнем сложности, это также сокращает базу поставщиков, способных удовлетворить эти потребности, что ещё больше усугубляет проблему.

Полуаддитивные процессы (SAP) могут быть внедрены и интегрированы с существующими процессами производства печатных плат, предоставляя альтернативу, которая фактически сбрасывает кривую SWaP-C, увеличивая при этом надёжность.

Возможность проектирования и производства дорожек и промежутков в 15 микрон с высокой степенью повторяемости и надёжности открывает ранее недоступные возможности для разработчиков и производителей печатных плат. Хотя это только верхушка айсберга, процессы электроники SAP могут:

• уменьшить количество слоев, необходимых для трассировки высокоплотных BGA
• увеличить размер отверстия
• сократить количество слоев микровиас, требуемых
• значительно уменьшить размер, вес и упаковку или, наоборот, увеличить электронное содержимое в существующем форм-факторе

Эти и многие другие преимущества изучаются и реализуются, поскольку производители печатных плат внедряют SAP в свои производственные мощности по изготовлению печатных плат.

В предыдущих блогах мы рассмотрели основы обработки SAP, недавно изучили некоторые основные вопросы, связанные с компоновкой печатной платы; также были исследованы некоторые "правила проектирования" или "руководящие принципы проектирования", которые не меняются при проектировании с использованием этих сверхвысокоплотных размеров элементов.

В этом блоге давайте исследуем пространство дизайна вокруг возможности использования этих сверхвысокоплотных ширин трасс в областях выхода BGA и более широких трасс в поле трассировки. Преимущество заключается в уменьшении количества слоев цепи, а озабоченность связана с поддержанием импеданса 50 Ом. Недавно Эрик Богатин опубликовал белую книгу, анализирующую именно это преимущество и озабоченность.

Нельзя отрицать, что более узкие дорожки будут иметь более высокое сопротивление, чем более широкие дорожки на 50 Ом. Вопрос заключается в том, если разница в сопротивлении не слишком велика или более узкие дорожки с более высоким сопротивлением не слишком длинные, это может быть приемлемым решением. Статья Эрика погружается в вопросы о том, что считать слишком большой разницей в сопротивлении и что считать слишком большой длиной.  Я предоставлю вам возможность ознакомиться с деталями, но чтобы подвести итог, влияние на качество сигнала от более узкой области в иначе равномерной дорожке на 50 Ом будет исходить от отражений. Влияние от его отражений может быть на приемлемом уровне, если оно достаточно короткое. В области разводки BGA можно использовать дорожку вдвое уже ширины дорожки в области маршрутизации и все же достичь приемлемого уровня потерь на возврате для высокой пропускной способности. Это условие может сократить общее количество слоев в дизайне платы и является полезной отправной точкой для рассмотрения, когда можно использовать более узкие дорожки для снижения общего количества слоев.

Какие следующие шаги? Ведется строительство тестовых купонов и измерений для подтверждения этого.  

Эрик и его команда также работают над изучением пространства дизайна для дифференциальных пар передачи с тонкими линиями. Оставайтесь на связи, мы добавим ссылку, как только это будет опубликовано.

Вопросы о новой возможности для производителей создавать дорожки и промежутки на печатных платах значительно меньше, чем это было доступно ранее, вызывают множество вопросов. Я бы попросил всех, кто читает этот блог, задавать свои вопросы или напрямую обращаться ко мне с вопросами. Как и в случае с любой новой технологией, существует кривая обучения, и мы работаем с командой людей, чтобы определить наиболее актуальные вопросы и ускорить процесс обучения для дизайнеров печатных плат.

Чтобы начать процесс мышления:

• Каково влияние, когда соотношение сторон по высоте к ширине дорожки увеличивается, то есть когда дорожки толще, чем шире?
• Даст ли это более высокое соотношение сторон настоящие дифференциальные пары?
• Как сочетать слои субтрактивного травления с полуаддитивными слоями?  
• Должны ли все слои быть тоньше?
• Можно ли теперь использовать более толстые слои?
• Как ответы на вышеперечисленные вопросы влияют на коробление после SMT?
• Что произойдет, если игнорировать "импеданс 50 Ом" и использовать что-то другое?
• Какое влияние будет оказано на узкие дорожки, если вы также уменьшаете их длину?
• Существуют ли покрытия поверхности, которые нельзя использовать с этим процессом?
• Как проектировать покрытие маской при пайке?
• Какие типы материалов совместимы с этим процессом SAP?
• Требуются ли специфические материалы при переходе к дорожкам с более высоким соотношением сторон?

Нам нужна ваша помощь для продвижения этой технологии и ее преимуществ. На данный момент вопросов столько же, сколько и ответов, и я посвящаю себя помощи в ответах на все эти вопросы. Я формирую команду заинтересованных и энтузиазмом наполненных дизайнеров печатных плат для помощи в ответах на эти вопросы. Если вы заинтересованы быть частью этой команды или у вас есть вопросы, оставьте комментарий здесь или свяжитесь со мной напрямую!