De onde vem a perda
A perda de inserção em um canal digital é a soma de quatro fatores: perda dielétrica, perda no condutor, reflexões devido a descontinuidades de impedância e radiação proveniente de terminações abruptas. A tecnologia HDI (Interface de Alta Definição) afeta as duas últimas.
Um furo passante convencional atravessa toda a placa. A parte do furo abaixo da camada onde o sinal entra é uma terminação abrupta: uma linha de transmissão aberta que ressoa em uma frequência definida por seu comprimento. Em uma placa de 3 mm, uma terminação abrupta de 1,5 mm já ressoa dentro da banda de um sinal de 10 Gb/s, e a solução usual é a perfuração reversa — uma etapa extra no processo com seu próprio custo de rendimento.
O que um microvia remove
Um microvia a laser tem 0,1 mm de largura e conecta apenas camadas adjacentes. Não há furo passando pela camada de sinal, portanto não há terminação abrupta para perfurar e nem entalhe ressonante. O caminho também é mais curto e a corrente de retorno permanece mais próxima do sinal, porque o plano de referência está a apenas uma fina camada dielétrica de distância, em vez de várias.
Dois efeitos secundários decorrem disso. A laminação sequencial permite que os planos de aterramento fiquem entre camadas de roteamento densas, o que melhora a blindagem entre as redes agressora e vítima. E a camada dielétrica mais fina aumenta o acoplamento com o plano de referência, o que reduz a diafonia para um determinado espaçamento.
O que não corrige
Perda dielétrica. Poliimida, FR-4 e laminados de alta frequência diferem em uma ordem de magnitude no fator de dissipação. Nenhuma estratégia de vias compensa o laminado errado.
Rugosidade do cobre. Em alta frequência, a corrente se concentra na superfície da folha; o cobre rugoso aumenta a perda, independentemente da estrutura da camada.
Conectores e transições. Um par de conectores e um cabo podem contribuir com mais perda do que toda a placa.
Descontinuidades de impedância. Uma microvia com um pad maior que a pista ainda representa uma descontinuidade, e uma pista de 0,06 mm entrando em uma microvia de 0,1 mm precisa ter seu antipad e pad dimensionados em conjunto.
Onde a geometria precisa ser definida
Os dielétricos HDI são finos — frequentemente mais finos que a largura da pista necessária para uma linha de 50 Ω. Uma pista de 0,06 mm em um núcleo muito fino pode apresentar impedância bem abaixo do alvo, portanto, a estrutura da camada é projetada considerando a impedância, em vez de ser verificada posteriormente. É por isso que a tolerância de impedância é definida como ±10% e a estrutura da camada é revisada na fase de DFM (Design for Manufacturing).
Se o projeto também precisar de uma dobra ou um terminal de conector, uma construção rígido-flexível mantém a seção de alta velocidade em material rígido e usa flexível apenas onde a geometria precisa se mover. Os limites de processo para ambos estão na página de recursos e as opções de empilhamento na página do produto HDI.
