電(dian)子電(dian)路中(zhong)銅特征(zheng)的小型(xing)化(hua)源(yuan)於以(yi)高(gao)封(feng)裝(zhuang)密度緊密放(fang)置互連(lian)。因(yin)此(ci)，由(you)於相鄰(lin)信號線之間的耦合(he)增(zeng)加(jia)，HDI PCB基(ji)板(ban)中(zhong)的串(chuan)擾開(kai)始(shi)發揮作(zuo)用。

HDI 基(ji)板是(shi)多(duo)層、高(gao)密度電路，具有包(bao)括細(xi)線(xian)和(he)明確(que)定義的空間圖(tu)案在內(nei)的特征(zheng)。越來(lai)越多(duo)地采用 HDI 基(ji)板增(zeng)強了(le) PCB 的整(zheng)體(ti)功能並限(xian)制(zhi)了操作(zuo)區域(yu)。

區(qu)分HDI PCB 設(she)計與(yu)其(qi)他設(she)計的關鍵因(yin)素之壹(yi)是(shi)其獨(du)特(te)的設(she)計，包(bao)括(kuo)多(duo)層銅填充微孔(kong)。這些(xie)多(duo)層微孔(kong)可實現垂(chui)直互連。此(ci)外(wai)，HDI 基板(ban)的優勢(shi)在(zai)於具有更(geng)高(gao)的集成度和更好的兩側組(zu)件(jian)放(fang)置。此(ci)外(wai)，HDI 板在(zai)更小的幾(ji)何(he)結(jie)構(gou)中(zhong)包(bao)含(han)更多(duo)數(shu)量的 I/O。HDI 基板(ban)的其他(ta)特(te)性包(bao)括(kuo)更快的信號傳輸以(yi)及(ji)信號損(sun)失(shi)和延遲的顯著(zhe)減(jian)少。

最近(jin)用於(yu)制(zhi)備(bei) HDI 板(ban)的技術涉(she)及組(zu)件(jian)的小型(xing)化(hua)和(he)高(gao)端設(she)備(bei)的采用。然(ran)而，串(chuan)擾等(deng)挑(tiao)戰會(hui)嚴重影(ying)響(xiang) HDI 板(ban)的性能。因(yin)此(ci)，采(cai)用先(xian)進(jin)的PCB 設(she)計服(fu)務 對於避(bi)免(mian) HDI 板中(zhong)的串(chuan)擾變(bian)得(de)至關(guan)重要(yao)。

在這(zhe)篇文章中(zhong)，您將詳(xiang)細了(le)解以(yi)下(xia)與 HDI 基(ji)板中(zhong)的串(chuan)擾相關(guan)的關鍵方(fang)面：

• PCB中(zhong)的串(chuan)擾是(shi)什麽？

• 什(shen)麽(me)是(shi)串(chuan)擾效應？

• 如(ru)何最小化(hua)串(chuan)擾？

• Eric Bogatin 的案例研究(jiu)

• Eric Bogatin 的關鍵要點

• 避(bi)免(mian) HDI 基板中(zhong)串(chuan)擾的設(she)計技(ji)術

• 最小化(hua)電(dian)容(rong)耦(ou)合(he)

• 通(tong)過(guo)減(jian)少接(jie)地電源(yuan)回路面(mian)積最大(da)限(xian)度地減(jian)少電感耦合(he)

• 選(xuan)擇每(mei)層互(hu)連(lian) (ELIC) 結(jie)構(gou)

• 通(tong)過(guo)放(fang)置使用林(lin)蔭(yin)大(da)道(dao)結(jie)構(gou)以(yi)減(jian)少 HDI 基板中(zhong)的串(chuan)擾

• 使(shi)用雙偏移(yi)共面帶狀線(xian)結(jie)構(gou)

• 縮(suo)放(fang) PCB 幾(ji)何(he)形(xing)狀以(yi)減(jian)少 HDI 基板中(zhong)的串(chuan)擾

PCB中(zhong)的串(chuan)擾是(shi)什麽？

串(chuan)擾是(shi) PCB 上走(zou)線(xian)之間的無(wu)意電磁(ci)耦合(he)（即(ji)使(shi)它(ta)們(men)彼(bi)此(ci)沒有物(wu)理接(jie)觸）。此(ci)外(wai)，由於(yu)外(wai)部幹(gan)擾，PCB 中(zhong)可能會(hui)發生(sheng)電磁(ci)場幹(gan)擾。就(jiu)電場(chang)和磁(ci)場的幹(gan)擾而言(yan)，當從(cong)攻(gong)擊者信號到受害信號（通(tong)常(chang)是(shi)兩個彼(bi)此(ci)靠(kao)近的軌(gui)道(dao)）耦(ou)合(he)（電容(rong)性(xing)和(he)電(dian)感(gan)性）能量時，就(jiu)會(hui)發生(sheng)串(chuan)擾。電(dian)場(chang)通(tong)過(guo)信號之間的互電(dian)容(rong)耦(ou)合(he)。另(ling)壹(yi)方(fang)面，磁(ci)場(chang)通(tong)過(guo)信號之間的互感(gan)耦(ou)合。在(zai)同(tong)壹(yi)層上(shang)平(ping)行走(zou)線(xian)或(huo)在兩(liang)層之間垂(chui)直平行走(zou)線(xian)容(rong)易(yi)受(shou)到串(chuan)擾的影(ying)響(xiang)。

什(shen)麽(me)是(shi)串(chuan)擾效應？

串(chuan)擾會(hui)產(chan)生(sheng)影(ying)響(xiang)時(shi)鐘、周期(qi)信號、系(xi)統關鍵網(wang)絡（如(ru)數(shu)據(ju)線、控制(zhi)信號和 I/O）的不(bu)良影(ying)響(xiang)。此(ci)外(wai)，受影(ying)響(xiang)的時鐘和周期(qi)信號會(hui)對工作的 PCB 和組(zu)裝(zhuang)組(zu)件(jian)造(zao)成嚴重的功能問題。由(you)於(yu)串(chuan)擾效應，電(dian)壓(ya)和電(dian)流(liu)水平(ping)超(chao)過(guo)了邏輯(ji)器(qi)件(jian)的閾值(zhi)水(shui)平(ping)。當它(ta)到達接(jie)收器(qi)時，這(zhe)可以(yi)被(bei)解釋(shi)為錯(cuo)誤的邏輯(ji)狀態。設(she)計師(shi)需要(yao)巧妙地(di)工作，以(yi)避(bi)免(mian)由這些(xie)錯(cuo)誤的邏輯(ji)狀態引起的錯(cuo)誤。串(chuan)擾還(hai)可以(yi)通(tong)過(guo)增(zeng)加(jia)噪聲(sheng)來(lai)影(ying)響(xiang)模擬信號。這種噪音可能來(lai)自電(dian)源(yuan)軌(gui)。

另(ling)請(qing)閱讀(du)：Happy Holden 討(tao)論 HDI 

如何最大(da)限(xian)度地減(jian)少 HDI 基板中(zhong)的串(chuan)擾？

HDI 基(ji)板(ban)中(zhong)的串(chuan)擾通(tong)過(guo)更短(duan)的耦合(he)長(chang)度和更低(di)的介電(dian)常(chang)數(shu)減(jian)少多(duo)達 50%。可以(yi)限(xian)制(zhi) HDI 基板中(zhong)串(chuan)擾的其他(ta)因(yin)素包(bao)括(kuo)，

• 使(shi)用較(jiao)低(di) Dk 的材料。

• HDI PCB 材料系(xi)統的較(jiao)低(di)介(jie)電(dian)常(chang)數(shu)可使電路板(ban)收縮(suo)高(gao)達 28%。

• 到參考(kao)平面(mian)的距(ju)離(li)越小，近端串(chuan)擾就(jiu)越低(di)。

HDI 小型(xing)化(hua)提(ti)供了更短(duan)的互連(lian)長(chang)度。如果使用較(jiao)低(di)介(jie)電(dian)常(chang)數(shu)的材料，則(ze)可以(yi)減(jian)少 HDI 基板中(zhong)的串(chuan)擾。Teledyne LeCroy 的信號完整(zheng)性(xing)布道(dao)師(shi) Eric Bogatin提(ti)供了以(yi)下(xia)示(shi)例：“HDI 技(ji)術中(zhong)的典型(xing)線(xian)寬(kuan)為 3 密耳(er)（75 微米(mi)）。下(xia)圖(tu)顯示(shi)了(le)不(bu)同(tong)電介(jie)質(zhi)厚(hou)度下(xia) 3 密耳(er)寬(kuan)走(zou)線(xian)的特性(xing)阻(zu)抗。

對於較(jiao)低(di)的介電(dian)常(chang)數(shu)，電(dian)介(jie)質(zhi)厚(hou)度將較(jiao)小。這意味著(zhe)較(jiao)低(di)介(jie)電(dian)常(chang)數(shu)的材料系(xi)統將導(dao)致相同(tong)間距(ju)的串(chuan)擾較(jiao)少，或(huo)者走(zou)線(xian)可以(yi)靠(kao)得更近並(bing)具有相同(tong)的串(chuan)擾量。”

具有較(jiao)低(di)介(jie)電(dian)常(chang)數(shu)的材料導(dao)致較(jiao)少的串(chuan)擾。

Eric Bogatin 的案例研究(jiu)

Eric Bogatin 繼(ji)續說道，“在(zai)研究(jiu)的兩個(ge)案(an)例中(zhong)，線(xian)寬(kuan)為 3 mil，並(bing)且(qie)調整(zheng)了(le)電(dian)介(jie)質(zhi)厚(hou)度，以(yi)便(bian)對於兩(liang)種不(bu)同(tong)的介電(dian)常(chang)數(shu)，線(xian)路阻(zu)抗相同(tong)。從這(zhe)些(xie)曲(qu)線(xian)可以(yi)看(kan)出(chu)，如果布線(xian)間距(ju)受(shou)到串(chuan)擾約(yue)束(shu)，HDI 材料系(xi)統的較(jiao)低(di)介(jie)電(dian)常(chang)數(shu)可能會(hui)使電路板(ban)收縮(suo)高(gao)達 28%。

對於小於飽和(he)長度的耦合(he)長(chang)度，近端電壓(ya)噪聲(sheng)的幅度將隨(sui)長(chang)度成比例。飽(bao)和長度將取決於上(shang)升(sheng)時間。對於 1 納(na)秒的上升(sheng)時間，有(you)效介電(dian)常數(shu)為 2.5 的飽和(he)長(chang)度約(yue)為 7.6 英寸(cun)，這(zhe)將包(bao)括小型(xing)卡(ka)應用中(zhong)的許多(duo)跡(ji)線。相對耦合(he)的近端噪聲(sheng)由(you)下(xia)式給(gei)出(chu)：

近(jin)端電壓(ya)噪聲(sheng)的幅度與長度成比例。

HDI 基(ji)板中(zhong)的串(chuan)擾通(tong)過(guo)更短(duan)的耦合(he)長(chang)度和更低(di)的介電(dian)常(chang)數(shu)減(jian)少多(duo)達 50%。較(jiao)短(duan)的走(zou)線(xian)長(chang)度將減(jian)少輻射，而具有較(jiao)薄電(dian)介(jie)質(zhi)的走(zou)線(xian)也(ye)將(jiang)減(jian)少輻射。下(xia)面的例子表(biao)明，耦(ou)合(he)長度越短(duan)，互感(gan) (Lm) 越小，而走(zou)線(xian)越(yue)細(xi)，互(hu)電容(rong) (Cm) 越(yue)小。

更(geng)短(duan)的耦合(he)長(chang)度和更細(xi)的走(zou)線(xian)分別(bie)導(dao)致更小的互感(gan)和(he)電容(rong)。

到參考(kao)平面(mian)的距(ju)離(li)越小，近端串(chuan)擾越(yue)低(di)，或(huo)者對於更(geng)長的耦合(he)長(chang)度，串(chuan)擾相同(tong)。與傳統電(dian)路板(ban)相比(bi)，長(chang)度減(jian)少 2 倍，電介質(zhi)厚(hou)度減(jian)少 2 倍，HDI 信號環(huan)路的輻射(she)場(chang)可能減(jian)少多(duo)達 4 倍，即 12 分貝。”

Eric Bogatin 進(jin)壹(yi)步指(zhi)出(chu)，“如果整(zheng)個(ge)電(dian)路板(ban)都(dou)是(shi) HDI，而不(bu)僅僅是(shi)幾(ji)個(ge)外(wai)層，那(na)麽(me)控制(zhi)返回路徑(jing)可能比通(tong)孔(kong)電(dian)路板(ban)面臨(lin)更大(da)的挑戰。”

Eric Bogatin 的關鍵要點

“在(zai)處(chu)理(li) HDI 基(ji)板(ban)中(zhong)的串(chuan)擾時(shi)，您必須(xu)註意相同(tong)的問題：

1. 提(ti)供連續的返回路徑(jing)

2. 工程控制(zhi)阻抗互(hu)連

3. 以(yi)最小的短(duan)截線(xian)長度在線性(xing)菊花(hua)鏈路徑(jing)中(zhong)布線(xian)

4. 用終(zhong)端控制(zhi)反(fan)射噪聲(sheng)

5. 通(tong)過(guo)返回路徑(jing)控制(zhi)管理via to via串(chuan)擾

6. 使(shi)用連(lian)接(jie)到 IC 引腳的低(di)電(dian)感(gan)電(dian)容(rong)器(qi)

與通(tong)孔(kong)核(he)心(xin)相結(jie)合(he)，HDI 互(hu)連可能非常有(you)價值(zhi)。”

另(ling)請(qing)閱讀(du)：高(gao)密度互連的歷史

避免(mian) HDI 基板中(zhong)串(chuan)擾的設(she)計技(ji)術

可以(yi)采(cai)取以(yi)下(xia)措施來(lai)避免(mian)HDI基板中(zhong)的串(chuan)擾：

最小化(hua)電(dian)容(rong)耦(ou)合(he)以(yi)減(jian)少 HDI 串(chuan)擾

在(zai)集(ji)成電路中(zhong)，電(dian)容(rong)和(he)電(dian)感(gan)耦(ou)合會(hui)導致串(chuan)擾。電(dian)感(gan)耦(ou)合與混合輸(shu)入輸(shu)出(chu)電路有(you)關，而(er)電容(rong)耦(ou)合(he)影(ying)響(xiang)電(dian)路的開(kai)關速度。以(yi)下(xia)是(shi)電路設(she)計的壹(yi)些(xie)考慮(lv)因(yin)素，以(yi)減(jian)少電容(rong)耦(ou)合(he)，從(cong)而(er)減(jian)少串(chuan)擾：

• 不(bu)要在同(tong)壹(yi)層中(zhong)長(chang)距(ju)離(li)布設(she)兩條平(ping)行(xing)線。此(ci)外(wai)，與走(zou)線(xian)相鄰(lin)的層應(ying)該(gai)是(shi)垂直的。 

• 在兩(liang)條敏(min)感(gan)信號線之間布線(xian)接(jie)地或(huo)電源(yuan)。

在(zai)兩(liang)條信號線之間提(ti)供接(jie)地或(huo)電源(yuan)有助於電容(rong)耦(ou)合(he)。

• 將(jiang)敏(min)感節點與(yu)全(quan)擺(bai)幅信號分開(kai)，避免(mian)浮動節點。對串(chuan)擾問(wen)題敏(min)感(gan)的節點應(ying)配(pei)備(bei)設(she)備(bei)以(yi)最小化(hua)阻(zu)抗。

• 在(zai)敏感(gan)的低(di)擺(bai)幅布線(xian)網(wang)絡上(shang)使(shi)用差(cha)分信號。

• 通(tong)過(guo)在信號層之間設(she)計接(jie)地層，可以(yi)減(jian)少不(bu)同(tong)層信號層之間的串(chuan)擾。

• 在(zai)內(nei)層上(shang)，當信號放(fang)置在兩(liang)個接(jie)地層之間時(shi)，電容(rong)耦(ou)合(he)會(hui)降低(di)。閱(yue)讀(du)我(wo)們(men)如(ru)何(he)減(jian)少 PCB 布局中(zhong)的寄生(sheng)電容(rong)。

兩(liang)個(ge)接(jie)地層之間的夾心(xin)信號有助於電容(rong)耦(ou)合(he)效應。

• PCB 設(she)計人(ren)員可以(yi)使(shi)用光互(hu)連來(lai)減(jian)少 EMI 和串(chuan)擾。閱(yue)讀(du)有(you)關EMI 和 EMC 的 PCB 設(she)計指(zhi)南的更多(duo)信息。

通(tong)過(guo)減(jian)少接(jie)地電源(yuan)回路面(mian)積最大(da)限(xian)度地減(jian)少電感耦合(he)

接(jie)地層是(shi)信號導體(ti)的低(di)阻(zu)抗(kang)返回路徑(jing)。設(she)計人(ren)員必(bi)須減(jian)少接(jie)地和信號導體(ti)之間的面積(ji)以(yi)最小化(hua)環(huan)路。減(jian)小的環(huan)路面(mian)積可以(yi)減(jian)小電感。 

在(zai)多(duo)層PCB的地平(ping)面(mian)中(zhong)，必(bi)須(xu)有(you)大(da)量的過(guo)孔，這增(zeng)加(jia)了(le)過(guo)孔密度。在壹(yi)組(zu)相鄰(lin)連接(jie)中(zhong)，如(ru)果接(jie)地層和(he)信號層共享壹(yi)個(ge)公(gong)共區域(yu)，則(ze)可能會(hui)發生(sheng)電感(gan)耦合(he)。設(she)計人(ren)員必(bi)須在插(cha)槽周圍(wei)布線(xian)壹(yi)個(ge)寬(kuan)環(huan)路，以(yi)避(bi)免(mian)電感耦合(he)，從而(er)減(jian)少串(chuan)擾。

在(zai)插(cha)槽周圍(wei)布置壹(yi)個(ge)寬(kuan)環(huan)路，以(yi)避(bi)免(mian)電感耦合(he)和串(chuan)擾。

被(bei)封(feng)閉(bi)地墻包(bao)圍(wei)的通(tong)孔(kong)縮(suo)短(duan)了平(ping)面，作(zuo)為電(dian)氣邊界(jie)。它反(fan)射所有(you)能量並基於封(feng)閉(bi)邊界(jie)的對角線(xian)尺寸產(chan)生(sheng)半(ban)波(bo)共振。

提(ti)供盡可能靠近(jin)信號路徑(jing)的返回路徑(jing)

使用連(lian)接(jie)器(qi)和電(dian)纜時(shi)，必須特別(bie)註(zhu)意接(jie)地引腳和電線(xian)，因(yin)為我(wo)們(men)不(bu)想增(zeng)加(jia)電(dian)流(liu)回路面(mian)積。可以(yi)通(tong)過(guo)將接(jie)地引腳靠近信號引腳來(lai)最小化(hua)環(huan)路面(mian)積。

可以(yi)通(tong)過(guo)將接(jie)地引腳靠近信號引腳來(lai)減(jian)少環(huan)路面(mian)積。

避(bi)免(mian)使用接(jie)地引腳的嵌(qian)套(tao)環(huan)路

在(zai)設(she)計電(dian)纜輸(shu)入時，在附近運行不(bu)同(tong)的導體(ti)可能會(hui)產(chan)生(sheng)耦合(he)問題。對來(lai)自多(duo)個信號的接(jie)地路徑(jing)使用相同(tong)的引腳會(hui)創(chuang)建具有高(gao)互感(gan)的嵌(qian)套(tao)環(huan)路。PCB 設(she)計人(ren)員必(bi)須考慮(lv)單(dan)獨(du)的接(jie)地回路引腳，這些(xie)引腳應與信號引腳保(bao)持(chi)最小距(ju)離(li)，以(yi)減(jian)少電感耦合(he)。

使(shi)用單(dan)獨(du)的接(jie)地回路引腳來(lai)減(jian)少電感耦合(he)。

選(xuan)擇每(mei)層互(hu)連(lian) (ELIC) 結(jie)構(gou)

每(mei)壹(yi)層互(hu)連(lian) (ELIC) 是(shi)壹(yi)種(zhong)先(xian)進(jin)的疊層構(gou)造(zao)方(fang)法，其中(zhong)連(lian)接(jie)可以(yi)在(zai)任何層開(kai)始(shi)或(huo)結(jie)束(shu)。電(dian)路連(lian)接(jie)是(shi)在初始(shi)構建本身中(zhong)進(jin)行的，因(yin)此(ci)對盲孔(kong)和埋孔的要求(qiu)會(hui)更少。這為設(she)計人(ren)員在(zai)層中(zhong)提(ti)供了很大(da)的布線(xian)空(kong)間。但是(shi)，在涉(she)及 ELIC 結(jie)構(gou)的路由(you)時存(cun)在(zai)壹(yi)些(xie)限(xian)制(zhi)。

設(she)計者應該(gai)關心(xin)信號層；兩(liang)個(ge)信號層不(bu)應相鄰(lin)。在所(suo)有(you)信號層之間放(fang)置接(jie)地層。由(you)於(yu) ELIC 結(jie)構(gou)允許任(ren)何(he)層之間的連接(jie)，因(yin)此(ci)很(hen)容(rong)易(yi)以(yi)對稱(cheng)排(pai)列(lie)方(fang)式構(gou)建。 

通(tong)過(guo)放(fang)置使用林(lin)蔭(yin)大(da)道(dao)結(jie)構(gou)以(yi)減(jian)少 HDI 基板中(zhong)的串(chuan)擾

為了(le)減(jian)少串(chuan)擾並(bing)增(zeng)加(jia)布線(xian)密度，使用了(le)通(tong)過(guo)放(fang)置的林(lin)蔭(yin)大(da)道(dao)結(jie)構(gou)。設(she)計人(ren)員可以(yi)根(gen)據(ju)其對通(tong)孔(kong)間串(chuan)擾的應用，在(zai)BGA 中(zhong)使(shi)用多(duo)種類型(xing)的通(tong)孔(kong)布局結(jie)構(gou)。適合(he)減(jian)少串(chuan)擾和(he)增(zeng)加(jia)布線(xian)空(kong)間的林(lin)蔭(yin)大(da)道(dao)結(jie)構(gou)如(ru)上圖(tu)所示(shi)。讓(rang)我們(men)討(tao)論壹(yi)下(xia)。 

通(tong)過(guo)扇出(chu)結(jie)構(gou)的四個(ge)區(qu)域(yu)。圖(tu)片(pian)來(lai)源(yuan)：Happy Holden 撰寫(xie)的 HDI 手冊(ce)

區(qu)域(yu) 1由(you)外(wai)部行(xing)組(zu)成，根(gen)據(ju)設(she)計規(gui)則(ze)，行數(shu)從(cong) 4 到 6 不(bu)等。區域(yu) 2由(you)所(suo)有(you)內(nei)部行(xing)組(zu)成。區域(yu) 3是(shi)內(nei)行和(he)中(zhong)心(xin)行(xing)之間的過(guo)渡，區域(yu) 4是(shi)中(zhong)心(xin)。

BGA 中(zhong)的四個(ge)區(qu)域(yu)通(tong)孔(kong)圖(tu)案。圖(tu)片(pian)來(lai)源(yuan)：Happy Holden 撰寫(xie)的 HDI 手冊(ce)

如(ru)上(shang)面(mian)區域(yu) 1a中(zhong)所(suo)示(shi)，使(shi)用 1:2 微孔(kong)在第(di) 2 層上(shang)布線(xian)至最大(da)布線(xian)密度。為了(le)增(zeng)加(jia)過(guo)孔的數(shu)量或(huo)減(jian)少它們(men)之間的間距(ju)，設(she)計人(ren)員可以(yi)在(zai)不(bu)超過(guo)所需最小距(ju)離(li)的情況下(xia)使過(guo)孔更靠近球墊(dian)。此(ci)外(wai)，設(she)計人(ren)員可以(yi)改變過(guo)孔球焊盤結(jie)構(gou)的方(fang)向(xiang)。這種(zhong)布置能夠增(zeng)加(jia)布線(xian)空(kong)間並(bing)減(jian)少通(tong)孔(kong)之間的串(chuan)擾。

在(zai)區(qu)域(yu) 1 中(zhong)使(shi)用 1:2 微孔(kong)布線(xian)外(wai)層 BGA 引腳後(hou)，區(qu)域(yu) 2b中(zhong)的第(di) 4 行(xing)到第(di) 6 行(xing)在(zai)第(di) 3 層上(shang)布線(xian)，使(shi)用 1:3 跳(tiao)躍孔(kong)以(yi)最大(da)布線(xian)密度布線(xian)。跳(tiao)過(guo)通(tong)孔(kong)允許從(cong)第(di) 1 層連(lian)接(jie)到第(di) 3 層，而(er)無(wu)需(xu)在第(di) 2 層上(shang)使(shi)用焊(han)盤。也(ye)可以(yi)通(tong)過(guo)將通(tong)孔(kong)移(yi)近(jin)球(qiu)焊(han)盤並(bing)調整(zheng)角度以(yi)達(da)到所需(xu)尺寸來(lai)改變此(ci)模式。

區域(yu) 3 c是(shi)區域(yu) 2 和(he)區(qu)域(yu) 4 之間的過(guo)渡區域(yu)。根(gen)據(ju)布線(xian)策(ce)略，它(ta)可以(yi)使(shi)用 1:2 和(he) 1:3 微通(tong)孔(kong)中(zhong)的任何(he)壹(yi)個(ge)。區(qu)域(yu) 4 d是(shi)剩(sheng)余(yu)區(qu)域(yu)。通(tong)常(chang)，中(zhong)心(xin)區(qu)域(yu)由(you)接(jie)地和電源(yuan)引腳占據(ju)。為了(le)在第(di) 1 層上(shang)填充更大(da)的地平(ping)面(mian)，不(bu)能將過(guo)孔放(fang)置在 BGA 的準確(que)中(zhong)心(xin)。

像(xiang)這樣(yang)，將 BGA 分成多(duo)個區域(yu)來(lai)放(fang)置過(guo)孔，不(bu)僅可以(yi)增(zeng)加(jia)布線(xian)密度，還可以(yi)減(jian)少層數(shu)。如(ru)果網(wang)絡以(yi)盲(mang)孔而不(bu)是(shi)過(guo)孔短(duan)截線(xian)結(jie)束(shu)，則(ze)可以(yi)減(jian)少過(guo)孔到過(guo)孔的串(chuan)擾。要(yao)了(le)解(jie)有關通(tong)孔(kong)存(cun)根(gen)的更多(duo)信息，請(qing)閱讀(du)通(tong)孔(kong)存(cun)根(gen)如何(he)影(ying)響(xiang)信號衰減(jian)和數(shu)據(ju)傳輸速(su)率。

註(zhu)意：在上(shang)面的 BGA 模式示(shi)例中(zhong)，我(wo)們(men)使(shi)用了(le)正交(jiao)短(duan)狗骨結(jie)構(gou)。您也可以(yi)根(gen)據(ju)通(tong)孔(kong)尺寸使用其(qi)他角度調整(zheng)。

了(le)解(jie)如(ru)何(he)突破 .5mm BGA

使用雙偏移(yi)共面帶狀線(xian)結(jie)構(gou)降(jiang)低(di) HDI 串(chuan)擾

網(wang)狀(zhuang)結(jie)構(gou)中(zhong)的功率分布。

我(wo)們(men)都(dou)知(zhi)道傳統的 PCB 設(she)計使(shi)用專(zhuan)用的電源(yuan)層。但是(shi)，壹(yi)旦(dan)電(dian)壓(ya)軌(gui)的密度和數(shu)量增(zeng)加(jia)，就(jiu)需要(yao)分離(li)平面。我們(men)可以(yi)使(shi)用兩(liang)個正交(jiao)層將(jiang) PWR 分配為“網(wang)狀(zhuang)結(jie)構(gou)”。通(tong)過(guo)在不(bu)同(tong)電壓(ya)之間放(fang)置信號，我們(men)可以(yi)為多(duo)達八個不(bu)同(tong)的電壓(ya)軌(gui)增(zeng)加(jia)分離(li)平面的數(shu)量。它被(bei)稱(cheng)為具有單(dan)獨(du) GND 參(can)考的“雙偏移(yi)共面帶狀線(xian)”。這(zhe)種(zhong)結(jie)構(gou)僅(jin)使用盲(mang)孔為從(cong)第(di) 2 層到第(di) N-1 層的所有(you)組(zu)件(jian)提(ti)供較(jiao)低(di)的串(chuan)擾和(he)電(dian)壓(ya)。

偏移(yi)共面帶狀線(xian)作(zuo)為電(dian)源(yuan)網(wang)格(ge)。

縮(suo)放(fang) PCB 幾(ji)何(he)形(xing)狀以(yi)減(jian)少 HDI 基板中(zhong)的串(chuan)擾

串(chuan)擾可以(yi)基(ji)於兩個品(pin)質(zhi)因(yin)數(shu)來(lai)描(miao)述(shu)，稱(cheng)為近(jin)端串(chuan)擾 (NEXT) 系(xi)數(shu)和(he)遠端串(chuan)擾 (FEXT) 系(xi)數(shu)。這(zhe)兩(liang)個(ge)術語都(dou)給(gei)出(chu)了當末端以(yi)其(qi)特征(zheng)阻抗(kang)終止時(shi)，在(zai)均勻傳輸線(xian)對中(zhong)的無(wu)噪聲(sheng)線(xian)路上(shang)產(chan)生(sheng)的近端和遠端噪聲(sheng)的比率。它(ta)是(shi)將觀察(cha)到的典型(xing)串(chuan)擾噪聲(sheng)的度量。

串(chuan)擾計算(suan)的品質(zhi)因(yin)數(shu)。圖(tu)片(pian)來(lai)源(yuan)：Happy Holden 撰寫(xie)的 HDI 手冊(ce)

特(te)性(xing)阻(zu)抗可以(yi)由(you)電介質(zhi)厚(hou)度、線寬和(he)介電(dian)常(chang)數(shu)來(lai)定義，而(er)相鄰(lin)走(zou)線(xian)之間的空間則(ze)說明串(chuan)擾。這(zhe)些(xie)電氣特(te)性(xing)與幾(ji)何(he)形(xing)狀有關。例如(ru)，如果橫截(jie)面中(zhong)的每(mei)個(ge)特(te)征(zheng)都(dou)減(jian)少 5 倍，特性阻(zu)抗和(he) NEXT 和(he) FEXT 值(zhi)將(jiang)不(bu)會(hui)改變。檢(jian)查常規 PCB 和(he) HDI 互(hu)連(lian)的以(yi)下(xia)幾(ji)何(he)特(te)征(zheng)。它們(men)反(fan)映(ying)了(le)相同(tong)的性能。閱讀(du)HDI PCB的優勢(shi)及(ji)其應(ying)用以(yi)更(geng)好地理(li)解。

PCB 功(gong)能的縮(suo)放(fang)。表(biao)信用：Happy Holden 編(bian)寫的 HDI 手冊(ce)

有(you)時(shi)，設(she)計人(ren)員認(ren)為縮(suo)放(fang)不(bu)會(hui)給 HDI 設(she)計帶來(lai)任何(he)電(dian)氣優(you)勢(shi)。因(yin)為縮(suo)小所有功(gong)能仍(reng)然(ran)反(fan)映(ying)相同(tong)的電氣性(xing)能。它適用於(yu)縮(suo)小均勻信號線的橫截(jie)面(mian)。盡管(guan)如此(ci)，仍(reng)有兩個(ge)非標度術語會(hui)影(ying)響(xiang) HDI 的電氣性(xing)能：

• HDI 互連(lian)的短(duan)長度

• 在 HDI 互連(lian)中(zhong)使(shi)用具有較(jiao)低(di) Dk 的非增(zeng)強層壓(ya)板

上(shang)述(shu)特征(zheng)提(ti)供更短(duan)且(qie)受(shou)控的時間延遲和更少的串(chuan)擾，因(yin)為壹(yi)些(xie)電特(te)性不(bu)會(hui)隨(sui)著(zhe)更(geng)小的特征(zheng)尺寸而縮(suo)放(fang)。

疊層幾(ji)何(he)形(xing)狀和耦合(he)長度對 HDI 串(chuan)擾的影(ying)響(xiang)

遠端串(chuan)擾的大(da)小還取決於疊(die)層幾(ji)何(he)形(xing)狀和耦合(he)長度。它的變化(hua)如(ru)下(xia)：

FEXT = k (Len/RT)

其中(zhong) FEXT = 遠端串(chuan)擾系(xi)數(shu)

k = 以(yi) ns/inch 為單(dan)位(wei)的兩條線(xian)（受(shou)害者和攻(gong)擊(ji)者）之間的耦合(he)

Len = 聯(lian)軸器(qi)長度（英寸(cun)）

RT = 信號的上升(sheng)時間 (ns)

遠端噪聲(sheng)是(shi)由於表(biao)面界(jie)面的介電(dian)層不(bu)壹(yi)致而產(chan)生(sheng)的。介電(dian)常(chang)數(shu)的這種(zhong)非均勻(yun)特(te)性增(zeng)加(jia)了(le)遠端噪聲(sheng)。然(ran)而，只(zhi)有(you)表(biao)面走(zou)線(xian)會(hui)受到遠端噪聲(sheng)的影(ying)響(xiang)，而(er)掩(yan)埋走(zou)線(xian)（如(ru)帶狀線(xian)）只(zhi)會(hui)受到近端噪聲(sheng)的影(ying)響(xiang)。值(zhi)得(de)註(zhu)意的是(shi)，近端噪聲(sheng)在(zai)幅(fu)度上飽和(he)，並且(qie)不(bu)會(hui)隨(sui)著(zhe)耦(ou)合長(chang)度的增(zeng)加(jia)而(er)擴(kuo)展(zhan)。只(zhi)有(you)當耦(ou)合(he)長度大(da)於(yu)臨(lin)界(jie)長度時才(cai)會(hui)發生(sheng)這種(zhong)情況。

結(jie)論

在 EMC 測試之前(qian)消(xiao)除(chu) HDI 基(ji)板(ban)中(zhong)的串(chuan)擾可為 PCB 設(she)計人(ren)員提(ti)供更快的產(chan)品上(shang)市時間。如(ru)果處(chu)理(li)不(bu)當，串(chuan)擾是(shi)產(chan)生(sheng)信號完整(zheng)性(xing)問(wen)題的關鍵參數(shu)之壹(yi)。它(ta)會(hui)直接(jie)導致接(jie)收器(qi)信號失(shi)真(zhen)。串(chuan)擾量取決於線(xian)間距(ju)、信號上升(sheng)時間、幹(gan)擾信號的幅度以(yi)及(ji)電路板(ban)和走(zou)線(xian)幾(ji)何(he)形(xing)狀。因(yin)此(ci)，最大(da)限(xian)度地減(jian)少 HDI 基板中(zhong)串(chuan)擾的影(ying)響(xiang)應(ying)該(gai)是(shi)設(she)計人(ren)員的首要(yao)關(guan)註點。