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  • 如何计算阻抗

    2020-07-21 10:16:05
    关于阻抗的话题已经说了这么多,想必大家对于阻抗控制在pcb layout中的重要性已经有了一定的了解。俗话说的好,工欲善其事,必先利其器。要想板子利索的跑起来,传输线的阻抗计算肯定不能等闲而视之。
  • 如何计算阻抗(下)

    千次阅读 2016-06-08 15:13:39
    上次讲到了阻抗计算和工艺...如何计算阻抗 对于阻抗计算而言,层叠设置是先决条件,首先必选先设置好单板的具体层叠信息,下面是一个常见八层板的层叠信息,以这个为例子,看看阻抗计算的一些注意事项。 图一  
    上次讲到了阻抗计算和工艺制程之间的一些"权衡的艺术",主要是为了达到我们阻抗管控目的的同时,也能保证工艺加工的方便,以及尽量降低加工成本。接下来,就具体说说,利用SI9000计算阻抗的具体过程。
    


    如何计算阻抗

    对于阻抗计算而言,层叠设置是先决条件,首先必选先设置好单板的具体层叠信息,下面是一个常见八层板的层叠信息,以这个为例子,看看阻抗计算的一些注意事项。


    图一

             对于信号线而言,在板子上实现的形式又分为微带线和带状线,两者的不同,使得阻抗计算选择的结构不一致,下面分别讨论这两种常见的阻抗计算的情况。


    a、微带线

             微带线的特点就是只有一个参考层,上面盖绿油。下面是单线(50Ω)和差分线(100Ω)的具体参数设置。


    注意事项:

    1H1是表层到参考层的介质厚度,不包括参考层的铜厚;

    2C1C2         C3是绿油的厚度,一般绿油厚度在0.5mil~1mil左右,所以保持默认就好,其厚度对于阻抗有细微影响,这也是处理文字面是,尽量不让丝印放置在阻抗线上的原因。

    3T1的厚度一般为表层铜厚加电镀的厚度,1.8mil0.5OZ+Plating的结果。

    4、一般W1是板上走线的宽度,由于加工后的线为梯形,所以W2<W1.一般当铜厚为1mil以上时W1-W2=1mil,当铜厚为0.5milW1-W2=0.5mil


    b、带状线

             带状线是位于两个参考平面之间的导线。下面是单线(50Ω)和差分线(100Ω)的具体参数设置。


    注意事项:

    1H1是导线到参考层之间CORE的厚度,H2是导线到参考层之间PP的厚度(考虑pp流胶情况);如图一所示层叠,若阻抗线在ART03层,那么H1就是GND02ART03之间的介质厚度,而H2则是GND04ART03之间的介质厚度再加上铜厚。

    2Er1Er2之间的介质不同时,可以填各自对应的介电常数。

    3T1的厚度一般为内层铜厚;当单板为HDI板是,需要注意内层是否有电镀。

     

    上述是常见的阻抗线的计算,然而有部分单板由于板子较厚,层数较少,利用上面的方法没有办法计算出阻抗线的具体参数,这时候就要考虑共面阻抗了,如下图所示:  


    注意事项:

    1H1是导线到最近参考层之间介质的厚度。

    2G1G2是伴随地的宽度,一般是越大越好。

    3D1是到伴随地之间的间距。

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  • 如何计算阻抗-第二篇

    2020-07-19 05:30:22
    上次讲到了阻抗计算和工艺制程之间的一些"权衡的艺术",主要是为了达到我们阻抗管控目的的同时,也能保证工艺加工的方便,以及尽量降低加工成本。接下来,就具体说说,利用SI9000计算阻抗的具体过程。
  • 如何计算阻抗-第一篇

    2020-07-22 04:17:09
    关于阻抗的话题已经说了这么多,想必大家对于阻抗控制在pcb layout中的重要性已经有了一定的了解。俗话说的好,工欲善其事,必先利其器。要想板子利索的跑起来,传输线的阻抗计算肯定不能等闲而视之。
  • 如何计算阻抗(上)

    2016-03-16 16:59:00
    要想板子利索的跑起来,传输线的阻抗计算肯定不能等闲而视之。 在高速设计流程里,叠层设计和阻抗计算就是万里长征的第一步。阻抗计算方法很成熟,所以不同的软件计算的差别很小,本文采用Si9000来举例。 阻抗的...

    关于阻抗的话题已经说了这么多,想必大家对于阻抗控制在pcb layout中的重要性已经有了一定的了解。俗话说的好,工欲善其事,必先利其器。要想板子利索的跑起来,传输线的阻抗计算肯定不能等闲而视之。


    在高速设计流程里,叠层设计和阻抗计算就是万里长征的第一步。阻抗计算方法很成熟,所以不同的软件计算的差别很小,本文采用Si9000来举例。
     

    阻抗的计算是相对比较繁琐的,但我们可以总结一些经验值帮助提高计算效率。对于常用的FR4,50ohm的微带线,线宽一般等于介质厚度的2倍;50ohm 的带状线,线宽等于两平面间介质总厚度的二分之一,这可以帮我们快速锁定线宽范围,注意一般计算出来的线宽比该值小些。

     

    除了提升计算效率,我们还要提高计算精度。大家是不是经常遇到自己算的阻抗和板厂算的不一致呢?有人会说这有什么关系,直接让板厂调啊。但会不会有板厂调不了,让你放松阻抗管控的情况呢?要做好产品还是一切尽在自己的掌握比较好。

     

    以下提出几点设计叠层算阻抗时的注意事项供大家参考:

     

    1,线宽宁愿宽,不要细。这是什么意思呢?因为我们知道制程里存在细的极限,宽是没有极限的。如果到时候为了调阻抗把线宽调细而碰到极限时那就麻烦了,要么增加成本,要么放松阻抗管控。所以在计算时相对宽就意味着目标阻抗稍微偏低,比如单线阻抗50ohm,我们算到49ohm就可以了,尽量不要算到51ohm。

     

    2,整体呈现一个趋势。我们的设计中可能有多个阻抗管控目标,那么就整体偏大或偏小,不要100ohm的偏大,90ohm的偏小。

     

    3,考虑残铜率和流胶量。当半固化片一边或两边是蚀刻线路时,压合过程中胶会去填补蚀刻的空隙处,这样两层间的胶厚度时间会减小,残铜率越小,填的越多,剩下的越少。所以如果你需要的两层间半固化片厚度是5mil,要根据残铜率选择稍厚的半固化片。

     

    4,指定玻布和含胶量。看过板材datasheet的工程师都知道不同的玻布,不同的含胶量的半固化片或芯板的介电系数是不同的,即使是差不多高度的也可能是3.5和4的差别,这个差别可以引起单线阻抗3ohm左右的变化。另外玻纤效应和玻布开窗大小密切相关,如果你是10Gbps或更高速的设计,而你的叠层又没有指定材料,板厂用了单张1080的材料,那就可能出现信号完整性问题。

     

    当然残铜率流胶量计算不准,新材料的介电系数有时和标称不一致,有的玻布板厂没有备料等等都会造成设计的叠层实现不了或交期延后。咋办?最好的办法就是在设计之初让板厂按我们的要求,他们的经验设计个叠层,这样最多几个来回就能得到理想又可实现的叠层了。

    转载于:https://www.cnblogs.com/edadoc/p/5284190.html

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  • 使用SI9000计算阻抗匹配,本PDF从阻抗匹配的简单原理、主要影响因素等方面,对应于SI9000的各项参数,可以较好且快速进行阻抗板的线宽、间距等参数的设计。
  • 阻抗计算

    2020-03-16 16:34:31
    阻抗计算 在线宽规则设置中提到过阻抗线的概念,那么什么是阻抗线呢?我们如何知道设计当中的信号走线线宽与间距呢?这就涉及阻抗计算阻抗计算的必要性 当电压、电流在传输线中传播时,特性阻抗不一致会造成...

    阻抗计算

    在线宽规则设置中提到过阻抗线的概念,那么什么是阻抗线呢?我们如何知道设计当中的信号走线线宽与间距呢?这就涉及阻抗的计算。

    阻抗计算的必要性

    当电压、电流在传输线中传播时,特性阻抗不一致会造成所谓的信号反射现象等。在信号完整性领域里,反射、串扰、电源平面切割等问题都可以归为阻抗不连续问题,因此匹配的重要性在此展现出来。

    常见的阻抗模型

    一般利用Polar SI9000阻抗计算工具进行阻抗计算。在计算之前需要认识常见的阻抗模型。常见的阻抗模型有特性阻抗模型、差分阻抗模型、共面性阻抗模型。如图10-50所示,阻抗模型又细分为如下几类。

     

    (1)外层特性阻抗模型。

    (2)内层特性阻抗模型。

    (3)外层差分阻抗模型。

    (4)内层差分阻抗模型。

    (5)共面性阻抗模型。

    ① 外层共面特性阻抗模型。

    ② 内层共面特性阻抗模型。

    ③ 外层共面差分阻抗模型。

    ④ 内层共面差分阻抗模型。

     

     

    常见的阻抗模型

    阻抗计算详解

    1.阻抗计算的必要条件

    阻抗计算的必要条件有板厚、层数(信号层数、电源层数)、板材、表面工艺、阻抗值、阻抗公差、铜厚。

     

    2.影响阻抗的因素

    影响阻抗的因素有介质厚度、介电常数、铜厚、线宽、线距、阻焊厚度,

    影响阻抗的因素

     

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  • 主要是简单介绍了网络滤波器初次及线圈如何计算阻抗值,两个或多个线圈计算其阻抗匹配,在电路设计过程中,可以如何设计我们的产品来匹配我们的电路。
  • 高频PCB信号走线时,一般要求按50ohms特性阻抗走线,以实现阻抗匹配。手工计算很复杂,而且易错。下面介绍一下如何使用安捷伦公司的AppCAD软件计算特性阻抗
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  • 阻抗计算(用SI9000如何计算微带线)

    千次阅读 2017-06-15 18:10:03
    用SI9000如何计算微带线  一.几个概念: 阻抗的定义:在某一频率下,电子器件传输信号线中,相对某一参考层,其高频信号或电磁波在传播过程中所受的阻力称之为特性阻抗,它是电阻抗,电感抗,电容抗……的一个矢量...
    SI9000如何计算微带线               
    

    一.几个概念:

    阻抗的定义:在某一频率下,电子器件传输信号线中,相对某一参考层,其高频信号或电磁波在传播过程中所受的阻力称之为特性阻抗,它是电阻抗,电感抗,电容抗……的一个矢量总和。 

    阻抗匹配:是为了保证能量传输损耗最小,匹配就是上一级电路的内电阻要等于下一级电路的输入电阻。当电路实现阻抗匹配时,将获得最大的功率传输,反之,当电路阻抗失配时,不但得不到最大功率传输,还可能对电路产生损害。
    目前常见阻抗分类:单端(线)阻抗、差分(动)阻抗、共面阻抗三种情况。

    目前我司要考虑阻抗匹配的线有:USB差分线90欧,网口线差分100欧,RF输入信号单端75欧

    二.实例:

    1.工具可以到FTP上面下载,

    路径为:

    ftp://172.16.1.56/工具软件/工具软件-传区/

    2.下面以SI9000为例给出模型:

    1).首先了解一下几个参数的含义:

    H1:外层到VCC/GND间的介质厚度      W2:阻抗线线面宽度

    W1: 阻抗线线底宽度                              S1:差动阻抗线间隙

    Er1:  介质层介电常数                            T1:线路铜厚,包括基板铜厚+电镀铜厚

    CEr: 阻抗介电常数                                 C1:  基材阻焊厚度

    C2:线面阻焊厚度                                    C3:差动阻抗线间阻焊厚度

     

    2).二层板,板厚1.6的两个模型:

    a. USB差分线90欧可参考如下:

     阻抗计算(用SI9000如何计算微带线)

     

     

          b. RF输入信号单端75欧可参考如下:

     阻抗计算(用SI9000如何计算微带线)

     

    c.说明:以下是凯歌给出的参考值:

    参数H1=57.677 ER1=4.5 T1=1.7  W1-W2= 1  C1(绿油)=0.4 C2=0.5 C3=0.4 CEr=3.5

    根据layout实际情况,可根据以上模型选用适合自己的W1D1S1的宽度。

    瑞华给出的参数

    参数H1=57.677 ER1=4.3 T1=1.42 W1-W2=0.5  C(绿油)=0.591

    博敏给出的参数

    参数H1=57.677 ER1=4.5 T1=1.7  W1-W2=1  C1(绿油)=0.6 C2=0.5 C3=0.5 Cer=3.5

    各个厂家给出的参数有些差别,但算出来的结果偏差不大,大家可以按凯歌给出的参数计算即可,再者,这个计算出来的值也是理论值,发板时一定要注明这些线要求做阻抗,并标出阻抗值,可以参考以下标注:

    阻抗计算(用SI9000如何计算微带线)

     

    厂家会根据实际做些细微的调整,以满足阻抗的要求,厂家也只能保证阻抗值±10%,以下是厂家给出的报告:

    阻抗计算(用SI9000如何计算微带线)

     

    三.外协联系方式

    以下是我司合作的厂家电话,若想更进一步了解可以联系他们的工程师:

              不公开             

    四.四层板如何计算:

    4层板计算相对复杂点,有一种方法可以借鉴,一般我们的4层板中间层是GND/POWER,要求走阻抗的线在TOP/BOM层,这样就和相临层构成2层板,可以参考以上介绍的二层板的模型来计算:

    4层板的构造示意如下:

    阻抗计算(用SI9000如何计算微带线)

     

     假如在L1层走微带线,P2GND层,可参照上述介绍的二层板模型,但要注意H1(L1L2层之间的PP厚度,可以用一种PP或多种PP进行叠加), plating这个要根据我们的要求最终铜厚来定,目前我司4层板线路铜厚T1=1.378mil,以下各种介质厚度及介电常数ER1作为参考:

    PP类型

    厚度

    介电常数ER1

    PP2116

    4.7-4.8mil

     

    4.0

    PP7628

    7.5-7.6mil

     

    4.2

    PP1080

    2.8-2.9mil

    3.8

                                                      

                                                                                     硬件设计2部

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