ที่มาของการสูญเสีย
การสูญเสียสัญญาณในช่องสัญญาณดิจิทัลเกิดจากปัจจัยสี่อย่าง ได้แก่ การสูญเสียไดอิเล็กทริก การสูญเสียตัวนำ การสะท้อนจากความไม่ต่อเนื่องของอิมพีแดนซ์ และการแผ่รังสีจากส่วนปลายของสายสัญญาณ HDI จัดการกับสองส่วนหลัง
รูทะลุแบบดั้งเดิมจะเจาะผ่านแผ่นวงจรทั้งหมด ส่วนของรูที่อยู่ใต้ชั้นสัญญาณเรียกว่าส่วนปลายของสายสัญญาณ (stub): สายส่งสัญญาณแบบปลายเปิดที่เกิดการสั่นพ้องที่ความถี่ที่กำหนดโดยความยาวของมัน บนแผ่นวงจรขนาด 3 มม. ส่วนปลายขนาด 1.5 มม. จะสั่นพ้องอยู่ในย่านความถี่ของสัญญาณ 10 Gb/s แล้ว และวิธีแก้ไขโดยทั่วไปคือการเจาะย้อนกลับ (back-drilling) ซึ่งเป็นขั้นตอนการผลิตเพิ่มเติมที่มีต้นทุนด้านผลผลิตของตัวเอง
สิ่งที่ไมโครเวียช่วยขจัดออกไป
ไมโครเวียที่สร้างด้วยเลเซอร์มีความกว้าง 0.1 มม. และเชื่อมต่อเฉพาะชั้นที่อยู่ติดกันเท่านั้น ไม่มีรูทะลุผ่านชั้นสัญญาณ ดังนั้นจึงไม่มีส่วนปลายของสายสัญญาณให้เจาะย้อนกลับและไม่มีรอยบากที่เกิดการสั่นพ้อง เส้นทางยังสั้นกว่าและกระแสย้อนกลับอยู่ใกล้กับสัญญาณมากขึ้น เนื่องจากระนาบอ้างอิงอยู่ห่างออกไปเพียงชั้นฉนวนบางๆ เพียงชั้นเดียว แทนที่จะเป็นหลายชั้น
ผลรองอีกสองประการตามมา การเคลือบแบบเรียงลำดับช่วยให้ระนาบกราวด์อยู่ระหว่างชั้นการเดินสายที่หนาแน่น ซึ่งช่วยปรับปรุงการป้องกันระหว่างเน็ตที่ก่อให้เกิดสัญญาณรบกวนและเน็ตที่ได้รับผลกระทบ และฉนวนที่บางลงจะเพิ่มการเชื่อมต่อกับระนาบอ้างอิง ซึ่งช่วยลดสัญญาณรบกวนข้ามช่องสำหรับระยะห่างที่กำหนด
สิ่งที่ไม่สามารถแก้ไขได้
- การสูญเสียของฉนวน โพลีอิไมด์, FR-4 และแผ่นลามิเนตความถี่สูงมีความแตกต่างกันอย่างมากในปัจจัยการสูญเสีย ไม่มีกลยุทธ์ vias ใดที่สามารถชดเชยแผ่นลามิเนตที่ไม่ถูกต้องได้
- ความหยาบของทองแดง ที่ความถี่สูง กระแสจะกระจุกตัวอยู่ที่พื้นผิวของฟอยล์ ทองแดงที่หยาบจะเพิ่มการสูญเสียไม่ว่าจะเป็นการเรียงซ้อนแบบใดก็ตาม
- ตัวเชื่อมต่อและส่วนเชื่อมต่อ ตัวเชื่อมต่อหนึ่งคู่และสายเคเบิลอาจทำให้เกิดการสูญเสียมากกว่าแผ่นวงจรทั้งหมด
- ความไม่ต่อเนื่องของอิมพีแดนซ์ ไมโครเวียที่มีแผ่นรองขนาดใหญ่กว่าเส้นทางเดินของวงจรยังคงถือเป็นความไม่ต่อเนื่อง และเส้นทางเดินขนาด 0.06 มม. ที่เข้าสู่ไวเอขนาด 0.1 มม. จำเป็นต้องมีขนาดของแผ่นรองและแผ่นรองด้านตรงข้ามที่เท่ากัน
กรณีที่ต้องตกลงเรื่องรูปทรงเรขาคณิต
ฉนวน HDI นั้นบางมาก — มักจะบางกว่าความกว้างของเส้นทางเดินที่ต้องการสำหรับสาย 50 Ω เส้นทางเดินขนาด 0.06 มม. บนแกนที่บางมากอาจมีค่าอิมพีแดนซ์ต่ำกว่าเป้าหมายมาก ดังนั้นการออกแบบโครงสร้างจึงคำนึงถึงอิมพีแดนซ์เป็นหลัก แทนที่จะตรวจสอบภายหลัง นั่นคือเหตุผลที่ระบุค่าความคลาดเคลื่อนของอิมพีแดนซ์ไว้ที่ ±10% และมีการตรวจสอบโครงสร้างในขั้นตอน DFM
หากการออกแบบยังต้องการส่วนพับหรือส่วนต่อพ่วงด้วย โครงสร้างแบบแข็ง-ยืดหยุ่น สามารถคงส่วนความเร็วสูงไว้บนวัสดุแข็ง และใช้ส่วนที่ยืดหยุ่นได้เฉพาะในส่วนที่รูปทรงเรขาคณิตต้องเคลื่อนที่เท่านั้น ข้อจำกัดของกระบวนการสำหรับทั้งสองแบบนั้นอยู่ที่ หน้าความสามารถ และตัวเลือกการเรียงซ้อนอยู่บน หน้าผลิตภัณฑ์ HDI
