bảng mạch silicon: những lợi ích và cách thiết kế

Photo of author

By Lisa chen

bảng mạch silicon: những lợi ích và cách thiết kế_1

silicon và bảng mạch

nguồn: các nguồn tài liệu chia sẻ

tại sao chúng ta lại sử dụng các bảng mạch silicon? các nguyên tố đơn giản, silicon hay silicon là các nguyên tố đơn giản có các đặc tính độc đáo. ngoài ra, nó còn hoạt động như một chất cách điện và trong một số trường hợp.

Vì vậy, nó có thể cung cấp năng lượng cho mọi thứ từ điện thoại thông minh, lò vi sóng đến siêu máy tính.

ngoài ra, silicon cũng bị nhiễu–một quá trình thay đổi các đặc tính điện. Vì vậy, bạn có thể làm transistor từ silicon để khuếch đại tín hiệu điện.

tài liệu này mô tả chi tiết các bo mạch chủ, các đặc điểm và lợi ích.

Vậy thì bắt đầu nào!

bảng mạch silicon là gì?

SiCBs hoặc bảng mạch silicon trông giống như một PCB tiêu chuẩn. nhưng sự khác biệt giữa hai bảng là bảng đầu tiên sử dụng silicon, trong khi bảng thứ hai sử dụng fr 4.

ngoài ra, bạn có thể sản xuất bảng mạch silicon ở bất kỳ nhà máy sản xuất chip silicon nào. tất cả những gì bạn cần làm là sử dụng front-end hoặc back-end theo nhà máy của bạn.

Hơn nữa, SiCBs có kích thước ở giữa bảng mạch in và các thành phần mạch tích hợp. Do kích thước của một PCB là 10 x 10 in-sơ, SiCBs tiêu chuẩn là 2 x 3 in-sơ và IC là nửa in-sơ cho mỗi bên.

Ngoài ra, bạn có thể thay đổi thiết kế của một PCB FR4 tiêu chuẩn thành SiCB nhỏ (ít hơn một phần tư kích thước của một PCB). bạn chỉ cần tháo chip đóng gói và giảm kích cỡ dây.

bạn có thể thêm một thiết kế hpc vào sicb không? Có, anh có thể. nhưng bạn phải thêm các thành phần sau:

trình điều khiển độ hồng hồ/ bộ dao động cấp chip

bảng mạch silicon: những lợi ích và cách thiết kế_2

bộ dao động cỡ chip

nguồn: cánh cửa để nghiên cứu

các đầu nối vào/ xuất

bảng mạch silicon: những lợi ích và cách thiết kế_3

các đầu nối vào/ xuất

nguồn: wikipedia

Các chip bộ nhớ (8)

bảng mạch silicon: những lợi ích và cách thiết kế_4

Chip bộ nhớ

nguồn: các nguồn tài liệu chia sẻ

chip cpu

bảng mạch silicon: những lợi ích và cách thiết kế_5

chip cpu

nguồn: wikipedia

Chipset FPGA Lớn (4)

bảng mạch silicon: những lợi ích và cách thiết kế_6

các mảng cửa sổ có thể được lập trình

nguồn: các nguồn tài liệu chia sẻ

kĩ năng ngoại tuyến

bảng mạch silicon: những lợi ích và cách thiết kế_7

kĩ năng ngoại tuyến

nguồn: các nguồn tài liệu chia sẻ

Các thiết kế mạch của bạn nên có kích thước 60 mm x 70 mm, và các bộ phận này có độ dày dưới 3 mm. nhưng bạn có thể thêm nhiều mm vào bộ tản nhiệt.

các đặc điểm và lợi ích của bảng mạch silicon

bảng mạch điện tử silicon có các đặc điểm và lợi thế sau:

Phát tín hiệu

Tốc độ truyền tín hiệu nhanh hơn vì khoảng cách trên SiCBs ngắn hơn so với PCB tiêu chuẩn. Do vậy, việc loại bỏ gói bảng mạch giúp giảm đi khả năng điện và cảm nhận ký sinh.

Hơn nữa, các bảng mạch này được đặc trưng bởi các dây cáp tương đối nhỏ, khoảng 2 x 8 micron.

vì vậy, chúng có thể là điện chứng và phù hợp với môi trường tín hiệu. Do vậy, bạn có thể không cần phải kết nối dây chuyển điện, giảm thiểu năng lượng phóng xạ và nhiễu điện tử.

ngoài ra, bạn có thể truyền tín hiệu tốc độ cao qua tsv. Nhưng hãy chắc chắn rằng nó không vượt quá 100 micron, vì điều này có thể hy sinh rất nhiều tính toàn vẹn tín hiệu.

Năng lượng nhỏ

Nếu bạn so sánh một PCB tiêu chuẩn với SiCB, bạn sẽ nhận ra rằng yêu cầu làm mát của PCB sau này giảm. điều này là do yêu cầu năng lượng i/ o giảm đáng kể.

thú vị thay, bạn có thể thấy một bảng mạch có công suất nhập/ xuất ít hơn 10% so với công suất nhập/ xuất của thiết bị đóng gói. Ngoài ra, nếu bạn thiết kế I/O tùy chỉnh cho các kết nối điện SiCB, bạn có thể nhận thấy sự giảm thiểu năng lượng I/O.

độ tin cậy

Độ tin cậy của thiết bị này được tăng cường bởi vì các hệ số nhiệt độ trên bảng điều khiển silicium và các mảnh silicium trở nên phù hợp với nhau. Do vậy, bạn có thể sử dụng chế độ mạch này cho HPC mà không phải lo lắng về sự cố hệ thống.

một lợi thế khác của việc sử dụng một hệ thống dựa trên sicb là nó có rất ít bộ phận. Vì vậy, bạn có thể sửa chữa hoặc làm lại nhanh hơn so với các hệ thống dựa trên FR4.

trong chuỗi cung ứng

Không nghi ngờ gì, thiết kế, tái chế, thử nghiệm, phụ tùng và sản xuất của SiCB đều có liên kết trong chuỗi cung ứng có sẵn. nhưng chuỗi này không hoạt động vì chúng không được kết nối. nhưng với sự tiến bộ của công nghệ, những mối quan hệ này sẽ kết hợp với nhau.

cách thiết kế và xây dựng sicb

đây là những bước cần thiết để tạo ra bảng mạch silicon:

bước 1 – bắt đầu với thiết kế

Để bắt đầu thiết kế SiCB, bạn có thể chọn công cụ bố trí IC hoặc công cụ bố trí PCB. ngoài ra, điều quan trọng là phải lưu ý rằng những công cụ này không phù hợp, nhưng chúng sẽ hoạt động hoàn hảo.

Sao lại thế được? các công cụ pcb rất hữu ích cho các đường dây, không phải những đường dây có kích thước nhỏ hơn một micron.

họ không sản xuất tệp đầu ra mạch tích hợp (gdsii).

mặt khác, các công cụ thiết kế mạch tích hợp chú trọng hơn vào lĩnh vực này. nhưng nó thiếu khả năng sử dụng và định tuyến.

bước 2-được lấy các bộ phận kiểm tra

bạn có thể nhanh chóng nhận được tài liệu từ nhà máy hoặc trên mạng. nhưng đảm bảo rằng các bộ phận được kiểm tra hoàn toàn trong khuôn mẫu là cần thiết.

bước 3 – xây dựng sicb

bạn có thể sử dụng công nghệ sản xuất các thiết bị bán điện cho việc xây dựng sicb. nhưng vấn đề là các nhà máy có thể bị giới hạn. Bạn có thể chỉ có được SiCBs nhỏ hoặc silicon cắm vào.

Vì vậy, nếu bạn muốn một bảng mạch silicon khổng lồ, hãy chọn cáp nối mạng. Hoặc bạn có thể xem xét các nhà máy bán kính cũ hơn, vì họ đã hoàn thành một mặt nạ silicon.

Nếu bạn làm một lớp trung gian, bạn có thể làm một lớp đồng dày khoảng 2 micron. Tuy nhiên, quy trình này không phải là lý tưởng cho SiCBs, vì kích thước tối thiểu thích hợp của chúng là khoảng 5 micron.

ngoài ra, bạn có thể thêm các vật liệu bề mặt khác nhau như kính, các vật liệu hữu cơ và các vật liệu gốm.

bước 4-làm lại bảng mạch

lắp ráp SiCBs với các nhà máy sản xuất PCB cao cấp.

bằng cách làm như vậy, bạn sẽ cần một máy nhả tự động với các điều khiển esd tốt.

Sau đó, các quy tắc thiết kế đặt bề mặt cho việc lắp ráp thiết bị với khoảng cách giữa 30 và 40.

Ngoài ra, do nhiệt độ tương tự giữa SiCB và chip, không cần phải điền vào đáy của chip trần. bởi vì sự căng thẳng cơ khí/ nhiệt giảm xuống.

bước 5 – kiểm tra và làm lại

Trong bước này, bạn có thể kiểm tra SiCBs được lắp ráp bằng cách kết hợp các kiểm tra kiểm tra tinh vi, kiểm tra tự động, sửa đổi gói và kiểm tra mũi tên. ngoài ra, nếu bạn cần thay thế các linh kiện, hãy sử dụng phương pháp tái làm việc trên pcb.

làm tròn

các bảng mạch silicon tương tự như các bộ phim tiêu chuẩn, nhưng có một mặt phẳng silicon. ngoài ra, chúng cho phép khoảng cách giữa các đĩa hàn khoảng 30 đến 40 micron.

Ngoài ra, thiết bị này cũng được trang bị các thành phần mong đợi như chip 3D xếp chồng lên nhau và chip khỏa thân. bạn có thể xử lý nó theo các tình huống cụ thể của nhà máy. ngoài ra, do các tính năng độc đáo của thiết bị này, nó có thể được coi là thiết kế hpc. bạn có kế hoạch xây dựng silicon pcb? hay bạn muốn có được điều tốt nhất cho dự án của bạn? hãy liên lạc với chúng tôi bất cứ lúc nào.