חוצץ בעל פרופיל נמוך וצפיפות גבוהה פותר אתגרי תכנון

מתכנני מערכות עומדים בפני משימות סותרות. הדרישות של רוחב-פס וצפיפות I/O בזיווד אלקטרוני גדלות כל הזמן. באותו הזמן המקום הפנוי על המעגל המודפס בצירי X, Y ו-Z מוסיף לקטון.
מחבר חציצה, Samtec™ Z-Ray, מציע פתרונות לאילוצים הנ”ל עבור יישומי מעגל משולב-לכרטיס, כרטיס-לכרטיס וכבל-לכרטיס. היא מאפשרת למתכנני המערכות גמישות תכנונית עצומה בהשוואה לחיבורים הדדיים של פין- וסוקט קיימים.
מחבר חציצה (interposer) מורכב ממגעי BeCu spring temper מיקרו-מעוצבים המורכבים בתוך מצעי FR4 מוקשחים בעלי פרופיל נמוך המחוברים תחת לחץ וטמפרטורה גבוהים. ראה איור 1 בשביל סקירה כללית של תהליך הייצור.
תעשיות צבאיות, רפואיות, בדיקה ומדידה, תקשורת, תקשורת נתונים, מחשוב ואכסון, רכב ו-ATE משתמשות בטכנולוגיית ™Z-Ray. היישומים כוללים את מחבר החציצה בעל הצפיפות הגבוהה המשמש כממשק בין כרטיס ראשי וכרטיס המשנה (daughterboard). (ראה איור 2). כרטיס המשנה יכול להיות השבחה, שדרוג או כרטיס בדיקה עבור המעגל המודפס הראשי. יישום כזה מפחית את עלות החומר והעבודה של הכרטיס הראשי, ומעניק למערכת את הגמישות של שימוש בפלטפורמות מרובות באותה מערכת של חיבורים הדדיים.
ישום מקובל אחר הוא ממשק בין מעגלים משולבים בעלי צפיפות גבוהה. החיבור ההדדי ™Z-Ray מאפשר החלפה בקלות של מערכות מורכבות בעלות רכיבים מרובים ללא הצורך בהרכבה מחדש של הרכיבים בנצילות (yielding) נמוכה. פתרון זה מאפשר החלפה קלה יותר של רכיבים אקטיביים, ומספק החלפה אמינה של חיבורים מולחמים.
טכנולוגיה זו מאפשרת ממשקים בעלי פרופיל נמוך, עד לגובה של 0.50 ממ’ (stack). על אף הפרופיל הנמוך, ההטייה במגעי ה-BeCu היא 0.20 ממ’ (“008.) המאפשרת טולרנס גדול יותר בתכנון הכרטיס. כמו כן, הכוח הרגיל של 25 גרם למגע ממזער את כוחות הדחיסה. ערך זה הוא 30% עד 40% פחות ממרבית מערכות מערך מיקרו-מגעים. בנוסף, ניתן לכוון את תכנון המגעים כדי להעלות או להנמיך את הכוח הרגיל, מ-15 עד 50 גרם.
טכנולוגיית הייצור של ™Z-Ray מאפשרת הצבת מגעים הרבה יותר הדוקה מאשר החיבורים ההדדיים של פין וסוקט, עבור מערכי מגעים בעלי צפיפות גבוהה. לדוגמה, במחבר חציצה בפסיעה של 0.80 ממ’ יש עד 1.024 מגעים לאינטש מרובע (159 מגעים לסמ’ מרובע).
טכנולוגיה זו מספקת למתכנן גמישות תכנונית עצומה. הפתרונות הקיימים כיום אינם עונים לעתים קרובות לאילוצי התכנון הדרושים ביישומי צפיפות גבוהה-ביותר, בעלי תצורת מיקרו. Samtec יכולה ליצור למעשה כל צורה של מבודד, עיצוב פינים, גובה המחבר, פסיעה, מספר פינים ועובי הציפוי. בנוסף, ניתן למקם אופציות של כוונון ותבריג כמעט בכל מקום במחבר.
חיבוריות למעגל קיימת עם מערכת מגעים בעלת לחץ כפול או תכנון של פיני לחיצה בצד אחד וכדורי הלחמה בצידו השני.
מערכת הפינים BeCu מותאמת ל-28Gbps, ראה איור 3 עבור פרטים נוספים. המחבר עם פסיעה של 1 ממ’ נבדק ל-4,000 מחזורים.
יכולת נשיאת זרם ב-20% הפחתה, בעליית טמפרטורה של 30 מעלות היא 1.04 אמפר למגע עם 10 מגעים מוזנים ו-0.56 אמפר למגע עם 30 מגעים (10×3) מוזנים.
לקבלת מידע נוסף על ™Z-Ray בקרו באתר החברה.