Allegro PCB Miniaturization Option

High Dense Interconnect (HDI): La miniaturisation croissante exige un rapprochement plus dense de vias. Des circuits imprimés HDI permettent un placement très dense des dépôts conducteur qui peuvent éventuellement même enchevaucher. Les limites sont définies par le constructeur des cartes imprimées. L'option Allegro PCB Miniaturization supporte également l'empilement économisant l'éspace de vias. Sous consideration des pas de fabrication de la structure de chouches, la proposition de combinaisons économisant l'éspace des vias bornes et enterrés est possible pour changer d'une couche à l'autre. Des règles HDI sont utilisées de manière croissante dans des conceptions d'impédance contrôlée avec des temps de croissance rapides.      

 

 

Miniaturisation en utilisant des composants embarqués 

 

Les composants embarqués (en anglais "buried") ont plusieurs avantages. Ici les cartes imprimées sont fabriquées dans différents pas uniques, des composants sont montés, et les groupes de couches montés à l'intérieur sont ensuite comprimés pour la carte imprimée finale. Un logiciel traditionnel pour la mise en page PCB n'est pas en mesure de placer des composants sur la couche intérieure et vérifier toutes les règles de conception requises pour des composants embarqués. Allegro PCB Miniaturization Option intègre toutes les règles de conception importantes pour la conception de cette technologie. Ainsi on est en mesure de placer des composants non seulement sur les anciennes côtés soudure extérieures mais aussi sur les couches intèrieures qui ont été validées avant pour cette sorte de disposition des composants. Il est aussi défini si la couche intérieure doit être équipée par dessus ou par dessous selon les pas de fabrication. Les distances aux éléments de cuivre des couches adjacentes sont contrôlées et en cas d'infériorité une erreur de conception s'affiche. Aussi automatiquement généré sont les zones de sécurité et les zones interdites ainsi que des cavités pendant le placement d'un composant, autour de ses dimensions.

 

Embedded Components avec et sans cavité 

Quels composants se prêtent pour l'intégration dans des circuits imprimés pour le processus de fabrication d'aujourd'hui? Avec les composants passifs, des valeurs larges peuvent être utilisés (résistance de 10 ohm jusqu'à 10 mégohm et des condensateurs avec des capacités de jusqu'à 100 A.F.). Chez les modèles passives sont possibles 0402 et 0201 avec une hauteur du composant de 100 µm jusque 300 µ. Pour les composants actifs tels que diodes et ICs on traite des chips ultra fins sans boîtier (bare-die) avec une hauteur de 100µm jusque150µm et jusqu'à un nombre de 50 connexions.

Règles de conception pour des composants embarqués 

Dans le setup pour des composants embarqués on peut entrer les paramètres fortement variables pour le fabricant respectif des curcuits imprimés et son processus d'équipement optimisé. Si un composant est placé sur une couche intérieure, les valeurs sont analysées. Dans la structure de couches est défini par exemple si le composant doit être soudé sur la couche intérieure no.6 aligné vers le haut ou vers le bas. Si la hauteur du composant est plus grande que le matériau d'isolation entre les couches et transperce la couche adjacente, il est impératif que ce comportement (protruding) soit permi. Sinon on a déjà un message d'erreur pendant le placement. Si un perçage est permi il est nécessaire de créer des zones interdites sur la couche adjacente pour les signaux déjà y posés, pour faire une cavité. Dans PCB Editor ces zones "keep-out" sont générées automatiquement avec le placement. Autour le composant on fait des cavités méchaniques (cavities) / on génère des fraisages relatives à la couche dans le matériau d'isolation qui sont vides au moment du placement, mais qui seront remplis avec de la récine fondue pendant le processus de fabrication et qui enferment le composant dans l'état embarqué.

En plus de la cavité mécanique dans la couche des zones interdites autour le composant sont générées selon le setup. Il y a des différences pour les distances au routage suivant (route keep out), au via suivant (via keep out) et des distances minimales au composant embarqué suivant. Etant donné que deux composants sont placés l'un à côté de l'autre ou au dessus de l'autre, il est nécessaire d'adapter la géométrie de cavité de la sorte que la récine puisse couler dans la cavité entière des deux composants. Ici il est même permi d'utiliser une grande cavité commune pour deux composants ou chaque composant reçoit sa propre cavité et un âme d'une largeur minimale les deux cavités sépare. Les différents fabricants permettent ici de différentes largeurs.

On fait également une différence entre contact direct et indirect des composants sur des couches intérieures. Le contact direct se réalise similairement au processus de brasage "reflow" et les composants sont contactés directement sur des PADs. Pour le contact indirect on choisi un via prédéfini de son hauteur correspondante et le met en tant que via embarqué (buried) entre le PAD et le point de connexion du composant.

 

Composants embarqués pour les circuits flex-rigides

Si les connecteurs ou les connexions des câbles limitent considérablement la solution géométrique et une fiabilité plus grande est requise, on utilise des circuits imprimés flexibles ou flex-rigides. Dans ce cas les zones équipées peuvent être souplées de sorte qu'elles sont montées l'un au dessus l'autre. Dans la production d'un pcb flex-rigide on utilise pour base un film souple continu, équipé avec des pistes conductrice. Dans les zones ultérieures rigides le curcuit est assemblé par pressage de la manière traditionnelle avec de la matière pcb. Du fait que la structure des couches de plusieurs zones rigides peut être différente il est nécessaire de placer des componsants aussi sur d'autres couches en addition de "top" et "bottom". Il est également possible d'adapter des composants directement sur les films souples pour lesquels des règles de conceptions spécifiques s'appliquent. Souvent on adapte des capteurs au films flexibles, car les connexions n'offrent non seulement une fiabilité mécanique plus haute mais aussi disposent d'une longueur définie et parce que les signaux de capteur n'altèrent pas les signaux de capteur sensibles par les longueurs différentes des câbles avec des valeurs électriques variables. Les règles requises pour des circuits imprimés flex-rigides se laissent ajuster dans Allegro PCB Miniaturization Option et le logiciel verifie en ligne les violations de règles.

Placement de composants sur des circuits imprimés flex-rigides 

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