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信号路由和PCB层数的复杂度
时间:2019-08-12 14:08:37     点击数:15608 次

信号路由PCB层数的复杂度

通过分析多芯片模块的结构和失效模式,采用极限应力对比法和加速寿命等试验方法建立其可靠性预计模型,为可靠性指标的确定以及可靠性设计改进提供依据。

信号完整性应该推动硅芯片技术的发展,而非相反的方向。为了替背板找寻适当的解决方案,我们首先必须彻底了解背板的特性。另外,由于走线与系统制造过程中可能产生的变化,工程师必须确认最坏情况的讯息信道。最后的关键,是部署一个灵活的解决方案,该方案必须满足成本要求,并同时适应背板中的特性变化,以及在大多数作业中的动态环境条件。

无论成本如何,有几种情况无法简单地实现ASSP。如必须整合128个讯息信道的开关结构。我们不可能简单地在一块板上安装128个单信道分离串行/解串行器,或是36个四信道分离式SerDes。因为PCB层数和信号路由的复杂度将成为恶梦。在这种情况下,ASIC将成为适当的选择。

建立MCM的失效率预计模型  结构分析:典型的MCM是在多层布线的基础上,采用微电子技术与互连工艺将电阻器、电容器和电感器等无源元件IC裸芯片进行二维甚至三维组合电气连接,再实施有机树脂灌封,然后与机械或气密封装构成复合器件。

主要失效模式:目前国产MCM研究的重点集中在多层布线的研发,如多层陶瓷基板、多层薄膜布线和多层厚膜布线等,可靠性问题主要集中在各种材料的热匹配性,通孔的导通性及界面间的应力分布合理性等方面。芯片外贴元器件贴装方式则主要采用混合集成电路的传统工艺手段,新的组装技术处于探索阶段。 国产低温共烧多层陶瓷基板在进行了温度循环、机械冲击和振动等可靠性试验后,发现样品出现分层,断裂、瓷体裂纹、基板弯曲、介质不平、基板起泡、金导裂纹和粘接不足等缺陷。

 

信号完整性问题

表层效应:交流电的方向或电流的瞬时脉冲流动主要是在一个固态电子导体的外部表面附近,如金属线或走线,因此能在高频情况下增加导体的有效阻抗。来自于趋肤效应的损耗会直接与频率的平方根成正比。

电介值损耗:导致板上走线的信号能量丢失现象,与对电路板周围的电介值加热是一样的。在这情况下,电场会透过走在线的信号被传导,并引发电介质内的电子流动。这种损耗是以线性方式和频率一起增加,因此在高频背板操作中,这将成为真正的信号损失来源。

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