Origine des pertes
Les pertes d'insertion dans un canal numérique résultent de quatre facteurs : les pertes diélectriques, les pertes conductrices, les réflexions dues aux discontinuités d'impédance et le rayonnement des stubs. L'HDI influe sur les deux derniers.
Un via traversant classique est percé sur toute la longueur du circuit imprimé. La partie du via située sous la couche d'entrée du signal est un stub : une ligne de transmission ouverte qui résonne à une fréquence déterminée par sa longueur. Sur un circuit imprimé de 3 mm, un stub de 1,5 mm résonne déjà dans la bande passante d'un signal de 10 Gb/s, et la solution habituelle consiste à effectuer un reperçage arrière, une étape supplémentaire qui engendre un surcoût en termes de rendement.
Avantages d'une microvia
Une microvia laser mesure 0,1 mm de large et connecte uniquement les couches adjacentes. Aucun via ne dépasse la couche de signal, il n'y a donc ni stub à repercer arrière, ni résonance. Le trajet est également plus court et le courant de retour reste plus proche du signal, car le plan de référence est séparé par une fine couche diélectrique au lieu de plusieurs.
Deux effets secondaires en découlent. La lamination séquentielle permet d'insérer les plans de masse entre des couches de routage denses, ce qui améliore le blindage entre les réseaux perturbateurs et perturbateurs. De plus, la plus faible épaisseur du diélectrique augmente le couplage avec le plan de référence, réduisant ainsi la diaphonie pour un espacement donné.
Ce que cela ne corrige pas
Pertes diélectriques. Les stratifiés en polyimide, FR-4 et haute fréquence présentent des facteurs de dissipation très différents. Aucune stratégie de vias ne peut compenser un stratifié inadapté.
Rugosité du cuivre. À haute fréquence, le courant se concentre à la surface du film ; un cuivre rugueux engendre des pertes, quelle que soit la structure.
Connecteurs et transitions. Une paire de connecteurs et un câble peuvent générer plus de pertes que la carte entière. Discontinuités d'impédance. Une microvia dont la pastille est plus large que la piste constitue toujours une discontinuité. De même, une piste de 0,06 mm entrant dans une via de 0,1 mm nécessite que ses pastilles et son antipad soient dimensionnés simultanément.
Définition géométrique
Les diélectriques HDI sont fins, souvent plus fins que la largeur de piste requise pour une ligne de 50 Ω. Une piste de 0,06 mm sur un noyau très fin peut présenter une impédance bien inférieure à la valeur cible. Par conséquent, l'empilement est conçu en fonction de l'impédance plutôt que vérifié a posteriori. C'est pourquoi la tolérance d'impédance est de ±10 % et l'empilement est analysé lors de l'étude de fabricabilité (DFM).
Si la conception nécessite également un pli ou une extrémité de connecteur, un construction rigide-flexible On peut conserver la section à grande vitesse sur un matériau rigide et n'utiliser la flexibilité que là où la géométrie doit se modifier. Les limites du procédé pour les deux se situent sur page de capacités, et les options d'empilement sur le page produit HDI.
