谈小型化设计地实现和地的应用-1.doc

word谈小型化设计的实现与应用-1 摘要：电子产品功能越来越强大的同时，对便携的要求也越来越高，小型化设计成为很多电子设计公司的研究课题本文以小型化设计的方法、挑战和趋势为主线，结合Cadence SPB16.5在小型化设计方面的强大功能，全面剖析小型化设计的工程实现主要包括以下内容：小型化设计的现状和趋势，以与现在主流的HDI加工工艺，介绍最新的ANYLAYER〔任意阶〕技术的设计方法以与工艺实现，介绍埋阻、埋容的应用，埋入式元器件的设计方法以与工艺实现同时介绍Cadence SPB16.5软件对小型化设计的支持最后介绍HDI设计在高速中的应用以与仿真方法，HDI在通信系统类产品中的应用，HDI和背钻的比拟等 关键词：小型化设计，HDI，ANYLAYER〔任意阶〕技术，埋入式器件，信号完整性 1.引 言 产品小型化的好处是显而易见的，从而带动了小型化设计技术的开展这些技术主要有： 1、传统意义上的HDI技术，经过多年的开展，现在国内厂家可以做到3+n+3，也就是3阶盲埋孔设计已经开始逐步成熟了 2、ANYLAYER〔任意阶〕技术，又叫任意过孔技术(ALIVH-Any Layer IVH Structure Multilayer Printed Wiring Board)，随着苹果的iPhone 4与iPad采用了ANYLAYER HDI，任意阶技术也因此越来越被广阔智能等厂家所关注 3、埋阻、埋容和埋入式元器件，不少厂家研究埋阻、埋容技术多年，埋容也已经能实现量产，埋入式元器件早些年大量用于航空航天和军事领域，这些年因为SiP的普与，在普通电子产品领域也开始火起来，算是比拟新的技术，多用于封装载板。

小型化技术的推广，除了对生产工艺带来巨大的挑战之外，还对设计方法、观念、工具等都带来深远的影响传统的设计工具效率低下，并且因为不具备相应的约束规如此而需要大量人工干预检查，比拟容易出错，设计工程师需要全新的支持小型化设计技术的工具Cadence SPB16.5全面加强了对小型化设计的支持，增加了埋入式元器件的设计方法，同时进一步优化增强了对HDI以与ANYLAYER技术的支持 HDI：High Density Interconnect，高密度互连传统的PCB板的钻孔由于受到钻刀影响，当钻孔孔径达到0.15mm时，本钱已经非常高，且很难再次改良而HDI板的钻孔不再依赖于传统的机械钻孔，而是利用激光钻孔和机械钻孔的结合应用HDI也就是通常我们所说的盲埋孔技术HDI技术的出现，适应并推进了PCB行业的开展使得在PCB板内可以排列上更加密集的BGA、QFP等 2.1 HDI的分类 IPC-2315上对HDI的分类有详细说明，这里我们按照激光孔深度的不同分为以下几种：一阶HDI， 二阶HDI 三阶HDI，如图一所示 图一HDI的分类 一阶的HDI技术是指盲孔仅仅连通表层与与其相邻的次外层的成孔技术。

通常激光孔和盘采用4/12mil〔5/12mil〕，当然，现在也可以采用更小盘如4/10mil了应对密度较高的布线.内层的盲孔我们一般采用普通孔而二阶的HDI技术是在1阶的HDI技术上的改良和提高，它包含激光盲孔直接由表层钻到第三层〔2+N+2〕，和表层钻到第二层再由第二层钻到第三层两种形式〔 1+1+N+1+1〕，其加工难度远远大于1阶的HDI技术三阶HDI板的加工制作工艺与二阶根本相似，就是多了几种类型的孔目前国内的二阶HDI设计和加工已经非常成熟了2.2 HDI板设计上的挑战 阶HDI的设计，需要一个灵活强大的约束管理器，能识别微孔和普通机械孔，能设置微孔与其他元素的间距约束同名网络的约束关系变得复杂，需要支持各种情况下的同名网络间距约束检查需要能清晰的显示不同类型的过孔信息，方便设计工程师进展管理Allegro的3D结构视图可以帮助我们更加了解不同孔的结构Cadence的 SPB16.X平台，具有强大的HDI设计功能首先是Micro Via属性，使得HDI工艺实现的微孔彻底和传统机械实现的盲埋孔区分开来，单独进展约束设置；结合单独区分出来的同名网络设计约束、盘中孔设计约束等，实现了灵活强大的约束驱动的HDI设计。

Via Labels功能，可以让设计者更加方便的查看了解微孔所连接的层，进展设计规划；同时结合基于OpenGL的3D过孔结构现实功能，从平面到立体，帮助工程师实现复杂的多阶过孔结构管理一博电路.pcbdoc. 无盘设计功能可以自动根据走线层来实现通孔焊盘的存在与去除，实现了设计之初就因为去除焊盘来实现更加优化的布线空间利用率；与之相匹配的功能是增加了Hole和其他元素的间距约束设置其他功能包括：DRC Modes里面的Via in Pad约束设置，过孔类型的结构示例图形，强大的Fan out功能和BGA出线功能等我们采用Cadence强大的小型化设计工具，结合自身HDI的设计和加工能力，完美完成了多个密度极高的小型化产品设计任务一博科技.edadoc. 图二 3阶HDI的案例图二是一个3阶HDI的案例，我们将借助Cadence的设计平台以与在HDI设计领域多年的经验，完美的完成了设计同时由于密度原因，设计的最小线宽和间距达到了2.4mil ，挑战了业内的极限 / 。