Откуда берутся потери
Вносимые потери в цифровом канале — это сумма четырех факторов: диэлектрических потерь, потерь в проводнике, отражений от разрывов импеданса и излучения от шлейфов. HDI затрагивает последние два.
Обычное сквозное отверстие просверливается по всей плате. Часть «бочки» под слоем, куда поступает сигнал, представляет собой шлейф: открытую линию передачи, которая резонирует на частоте, определяемой ее длиной. На плате толщиной 3 мм шлейф длиной 1,5 мм уже резонирует в полосе пропускания сигнала 10 Гбит/с, и обычное решение — это обратное сверление — дополнительный технологический этап со своими собственными затратами на выход годной продукции.
Что устраняет микроотверстие
Лазерное микроотверстие имеет ширину 0,1 мм и соединяет только соседние слои. Нет «бочки», проходящей за сигнальный слой, поэтому нет шлейфа, который нужно сверлить, и нет резонансной выемки. Путь также короче, и обратный ток остается ближе к сигналу, поскольку опорная плоскость находится на расстоянии одного тонкого диэлектрика, а не нескольких.
За этим следуют два вторичных эффекта. Последовательное ламинирование позволяет размещать заземляющие плоскости между плотными слоями трассировки, что улучшает экранирование между атакующими и атакующими цепями. А более тонкий диэлектрик повышает связь с опорной плоскостью, что уменьшает перекрестные помехи при заданном расстоянии.
Что это не исправляет
Диэлектрические потери. Полиимид, FR-4 и высокочастотные ламинаты различаются на порядок по коэффициенту рассеяния. Ни одна стратегия создания переходных отверстий не компенсирует неправильный ламинат.
Шероховатость меди. На высоких частотах ток концентрируется на поверхности фольги; шероховатая медь увеличивает потери независимо от структуры слоев.
Разъемы и переходники. Пара разъемов и кабель могут вносить больший вклад в потери, чем вся плата.
Разрывы импеданса. Микропереходное отверстие с контактной площадкой большего размера, чем сама дорожка, всё ещё является разрывом, и для дорожки шириной 0,06 мм, входящей в переходное отверстие шириной 0,1 мм, необходимо, чтобы её антиконтакт и контактная площадка были рассчитаны одновременно.
Где необходимо согласовать геометрию
Диэлектрики HDI тонкие — часто тоньше, чем ширина дорожки, необходимая для линии 50 Ом. Дорожка шириной 0,06 мм на очень тонком сердечнике может достигать импеданса значительно ниже целевого значения, поэтому конструкция схемы проектируется с учётом импеданса, а не проверяется после его достижения. Именно поэтому допуск по импедансу указывается как ±10 %, а конструкция схемы проверяется в процессе проектирования для технологичности производства (DFM).
Если в конструкции также требуется сгиб или хвостовая часть разъёма, жестко-гибкая конструкция позволяет оставить высокоскоростной участок на жестком материале и применять гибкость только там, где геометрия должна перемещаться. Технологические ограничения для обоих вариантов приведены на странице возможностей, а варианты стеков — на странице продукта HDI.
