Компании MIG и «Резонит» успешно реализовали проект по созданию первого на рынке российского планшета MIG LT11i, с использованием отечественной материнской платы шестого класса точности
Инженеры MIG разработали высокотехнологичный дизайн платы, отвечающий жестким требованиям к надежности и производительности, а специалисты «Резонит» обеспечили ее полное промышленное изготовление.
Сотрудничество компаний стало наглядным примером эффективной кооперации между российским разработчиком и отечественным производителем. Этот проект — реальный вклад в развитие российской электроники. Объединив экспертизу MIG в создании сложных мобильных устройств и передовые производственные компетенции «Резонит», удалось создать продукт, полностью соответствующий высочайшим отраслевым стандартам.
Мобильные вычислительные устройства, сами по себе, уже являются технологически самыми сложными изделиями, как в проектировании и разработке, так и в серийном производстве среди всей номенклатуры промышленной и бытовой электроники. К изделиям, разрабатываемым компанией MIG, предъявляются еще более строгие требования, поскольку они должны отличаться повышенной надежностью, длительным сроком службы, устойчивостью к физическим воздействиям (включая ударные нагрузки и вибрацию), а также стойкостью к климатическим условиям.
Вся сложность проектирования заключается в необходимости корректного выбора и размещения многочисленных взаимовлияющих элементов устройства в очень компактном корпусе с учетом требований к функционалу, дизайну, тепловому режиму и применяемым материалам. В частности, дисплеи обычно выбираются с максимальными показателями dpi и яркости, аккумуляторы – с максимальной удельной емкостью, динамики, микрофоны, антенны – всегда являются результатом компромисса между качеством и размерами. В результате печатные платы проектируются с чрезвычайно плотной компоновкой элементов и с максимально доступной технологической сложностью производства, которая определяется минимально допустимой толщиной проводников, предельными расстояниями между элементами, минимальными размерами переходных отверстий.
Помимо технологических ограничений производства, на проектирование печатной платы влияет множество факторов:
- высокочастотные интерфейсы (в случае нового корпоративного планшета MIG LT11i — LPDDR4) требуют выравнивания задержек и волнового сопротивления, а следовательно, должны иметь опорный полигон. Это же относится к интерфейсам камер и дисплеев (MIPI). Данные структуры могут занимать значительную площадь на плате и строго регламентируют взаимное расположение компонентов — без соблюдения этих требований устройство не будет функционировать;
- современные системы на кристалле (SoC) требуют подвода большого количества цепей питания (от 8 до 20), которые реализуются с помощью импульсных преобразователей. Эти элементы создают электромагнитные помехи, воздействующие на другие цепи платы. На некоторые цепи, например аналоговые, это влияние может быть критическим, поэтому такие узлы необходимо размещать на максимальном удалении друг от друга и применять экранирование;
- антенные волноводы также должны быть выполнены в соответствии с правилами проектирования СВЧ-цепей.
Все эти требования должны быть реализованы на одной плате в минимальных габаритах. Поэтому процесс проектирования платы начинается с детального анализа технического задания, далее следует проработка решений для отдельных узлов схемы и разработка топологии. Иногда для реализации определенной функции требуется рассмотреть 2–3 варианта исполнения.
Ключевая особенность материнской платы корпоративного планшета MIG LT11i – в том, что она разработана с учетом технологических возможностей российских производителей печатных плат. Выполнение высоких функциональных и вычислительных требований к устройству при использовании более толстых проводников и увеличенных зазоров между элементами представляет собой значительно более сложную задачу, поскольку каждый узел занимает больше места на плате, а количество слоев для разводки проводников и полигонов невозможно увеличивать сверх 6–8 из-за резкого снижения надежности изделия.
«Компания MIG обратилась к нам с запросом на изготовление серии печатных плат на наших производственных мощностях. Конструкция изготовлена из материала FR4 HiTg170 и состоит из 8 слоев с общей толщиной печатной платы 1,0 мм. Уровень применяемой технологии по стандартам «Резонит» — предельный, класс точности печатной платы — шестой. Переходные отверстия заполнены эпоксидным компаундом с последующей металлизацией в соответствии с IPC-4761 Type VII, для обеспечения целостности сигналов реализован контроль волнового сопротивления. Ключевые параметры изделия: минимальная топология «проводник/зазор» — 80/75 мкм, минимальный диаметр переходного отверстия — 100 мкм», – рассказали в компании «Резонит».