PCB阻抗計(jì)算參數(shù)說明.doc

阻抗計(jì)算：1. 介電常數(shù)ErEr（介電常數(shù)）就目前而言通常情況下選用的材料為FR-4，該種材料的Er特性為隨著加載頻率的不同而變化，一般情況下Er的分水嶺默認(rèn)為1GHZ（高頻）。目前材料廠商能夠承諾的指標(biāo)5.4（1MHz)，根據(jù)我們實(shí)際加工的經(jīng)驗(yàn)，在使用頻率為1GHZ以下的其Er認(rèn)為42左右。1.52.0GHZ的使用頻率其仍有下降的空間。故設(shè)計(jì)時(shí)如有阻抗的要求則須考慮該產(chǎn)品的當(dāng)時(shí)的使用頻率。我們?cè)陂L期的加工和研發(fā)的過程中針對(duì)不同的廠商已經(jīng)摸索出一定的規(guī)律和計(jì)算公式。l 7628-4.5（全部為1GHz狀態(tài)下)l 2116-4.2 l 1080-3.62. 介質(zhì)層厚度HH（介質(zhì)層厚度）該因素對(duì)阻抗控制的影響最大故設(shè)計(jì)中如對(duì)阻抗的寬容度很小的話，則該部分的設(shè)計(jì)應(yīng)力求準(zhǔn)確 ，F(xiàn)R-4的H的組成是由各種半固化片組合而成的（包括內(nèi)層芯板），一般情況下常用的半固化片為：l 1080 厚度0.075MM、l 7628 厚度0.175MM、l 2116厚 度 0.105MM。3.線寬W對(duì)于W1、W2的說明： W1 W此處的W=W1，W1=W2.規(guī)則：W1=W-A W-設(shè)計(jì)線寬 AEtch loss (見上表)走線上下寬度不一致的原因是：PCB板制造過程中是從上到下而腐蝕，因此腐蝕出來的線呈梯形。4.綠油厚度： 因綠油厚度對(duì)阻抗影響較小，故假定為定值0.5mil。 5.銅箔厚度外層銅箔和內(nèi)層銅箔的原始厚度規(guī)格，一般有0.5OZ、1OZ、2OZ(1OZ約為35um或1.4mil)三種，但經(jīng)過一系列表面處理后，外層銅箔的最終厚度一般會(huì)增加將近1 OZ左右。內(nèi)層銅箔即為芯板兩面的包銅，其最終厚度與原始厚度相差很小，但由于蝕刻的原因，一般會(huì)減少幾個(gè)um。表層銅箔：可以使用的表層銅箔材料厚度有三種：12um、18um和35um。加工完成后的最終厚度大約是44um、50um和67um，大致相當(dāng)于銅厚1 OZ、1.5 OZ、2 OZ。注意：在用阻抗計(jì)算軟件進(jìn)行阻抗控制時(shí)，外層的銅厚沒有0.5 OZ的值。走線厚度T與該層的銅厚有對(duì)應(yīng)關(guān)系，具體如下：銅厚(Base copper thk)COPPER THICKNESS(T)For inner layerFor outer layerH OZ(Half 0.5 OZ)0.6 MIL1.8 MIL1 OZ1.2MIL2.5MIL2 OZ2.4MIL3.6MIL銅箔厚度單位轉(zhuǎn)換：銅箔厚度（um）銅箔厚度（mil）銅箔厚度（OZ）18um0.7mil0.5 OZ35um1.41 OZOz 本來是重量的單位Oz(盎司ang si )=28.3 g(克)在疊層里面是這么定義的,在一平方英尺的面積上鋪一盎司的銅的厚度為1Oz,對(duì)應(yīng)的單位如下0.13mm(5.1mil)厚度的Core（銅箔的厚度35/35um）的厚度分布：層分布厚度（mm/mil）表層銅箔0.035mm/1.4mil中間PP(FR4)0.06mm/2.4mil底層銅箔0.035mm/1.4mil 0.21mm(8.3mil)厚度的Core（銅箔的厚度35/35um）的厚度分布：層分布厚度（mm/mil）表層銅箔0.035mm/1.4mil中間PP(FR4)0.14mm/5.6mil底層銅箔0.035mm/1.4mil半固化片：規(guī)格（原始厚度）有7628（0.185mm/7.4mil），2116（0.105mm/4.2mil），1080（0.075mm/3mil），3313（0.095mm/4mil ），實(shí)際壓制完成后的厚度通常會(huì)比原始值小10-15um左右（即0.5-1mil），7628（7.4mil）6.廠家提供的PCB參數(shù)：不同的印制板廠，PCB的參數(shù)會(huì)有細(xì)微的差異，通過與上海嘉捷通電路板廠技術(shù)支持的溝通，得到該廠的一些參數(shù)數(shù)據(jù)：（1）表層銅箔：可以使用的表層銅箔材料厚度有三種：12um、18um和35um。加工完成后的最終厚度大約是44um、50um和67um。（2）芯板：我們常用的板材是S1141A，標(biāo)準(zhǔn)的FR-4，兩面包銅，可選用的規(guī)格可與廠家聯(lián)系確定。（3）半固化片：規(guī)格（原始厚度）有7628（0.185mm），2116（0.105mm），1080（0.075mm），3313（0.095mm ），實(shí)際壓制完成后的厚度通常會(huì)比原始值小10-15um左右。同一個(gè)浸潤層最多可以使用3個(gè)半固化片，而且3個(gè)半固化片的厚度不能都相同，最少可以只用一個(gè)半固化片，但有的廠家要求必須至少使用兩個(gè)。如果半固化片的厚度不夠，可以把芯板兩面的銅箔蝕刻掉，再在兩面用半固化片粘連，這樣可以實(shí)現(xiàn)較厚的浸潤層。（4）阻焊層：銅箔上面的阻焊層厚度C28-10um，表面無銅箔區(qū)域的阻焊層厚度C1根據(jù)表面銅厚的不同而不同，當(dāng)表面銅厚為45um時(shí)C113-15um，當(dāng)表面銅厚為70um時(shí)C117-18um。（5）導(dǎo)線橫截面：以前我一直以為導(dǎo)線的橫截面是一個(gè)矩形，但實(shí)際上卻是一個(gè)梯形。以TOP層為例，當(dāng)銅箔厚度為1OZ時(shí)，梯形的上底邊比下底邊短1MIL。比如線寬5MIL，那么其上底邊約4MIL，下底邊5MIL。上下底邊的差異和銅厚有關(guān)，下表是不同情況下梯形上下底的關(guān)系。（6）介電常數(shù)：半固化片的介電常數(shù)與厚度有關(guān)，下表為不同型號(hào)的半固化片厚度和介電常數(shù)參數(shù)：板材的介電常數(shù)與其所用的樹脂材料有關(guān)，F(xiàn)R4板材其介電常數(shù)為4.24.7，并且隨著頻率的增加會(huì)減小。介質(zhì)損耗因數(shù)：電介質(zhì)材料在交變電場作用下，由于發(fā)熱而消耗的能量稱之謂介質(zhì)損耗，通常以介質(zhì)損耗因數(shù)tan表示。S1141A的典型值為0.015。能確保加工的最小線寬和線距：4mil/4mil。2PCB的參數(shù)： 不同的印制板廠，PCB的參數(shù)會(huì)有細(xì)微的差異，需要與電路板廠的工程師溝通，得到該廠的一些參數(shù)數(shù)據(jù)，主要是介電常數(shù)和阻焊層厚度兩個(gè)參數(shù)各個(gè)板廠會(huì)有差別。（1）表層銅箔：可以使用的表層銅箔材料厚度有三種：12um、18um和35um。加工完成后的最終厚度大約是44um、50um和67um，大致相當(dāng)于銅厚1 OZ、1.5 OZ、2 OZ。注意：在用阻抗計(jì)算軟件進(jìn)行阻抗控制時(shí)，外層的銅厚沒有0.5 OZ的值。（2）芯板：我們常用的板材是S1141A，標(biāo)準(zhǔn)的FR-4，兩面包銅，可選用的規(guī)格可與廠家聯(lián)系確定。core的厚度一般有0.05MM,0.10MM,0.13MM,0.21MM,0.25MM,0.36MM,0.51MM.0.71mm,1.0MM,1.2MM,1.6MM.2.0MM等等.core的厚度一般： 0.05MM,0.10MM,0.13MM,0.21MM,0.25MM,0.36MM,0.51MM.0.71mm,1.0MM,1.2MM,1.6MM.2.0MM 等常用半固化片規(guī)格：7628（0.185mm），2116（0.105mm），1080（0.075mm），3313（0.095mm）一般，芯板（core）厚度最小為2mils(正常為4mils)，6mils,8mils,10mil,12mils,16mils,20mil,24mils,28mils,33mils,36mil,47mils,59mils,這些都是通用的。半固化片（prepreg）種類為： 1080（68um-84um）,2116(110-140um)，7228(170-240um),這些為通用的。106（50-64um）,3313(95-105um)為不常用的，備料時(shí)間比較久，相應(yīng)價(jià)格也會(huì)上升。（3）半固化片：規(guī)格（原始厚度）有7628（0.185mm/7.4mil），2116（0.105mm/4.2mil），1080（0.075mm/3mil），3313（0.095mm/4mil ），實(shí)際壓制完成后的厚度通常會(huì)比原始值小10-15um左右（即0.5-1mil），因此疊層設(shè)計(jì)的最小介質(zhì)層厚不得小于3mil。同一個(gè)浸潤層最多可以使用3個(gè)半固化片，而且3個(gè)半固化片的厚度不能都相同，最少可以只用一個(gè)半固化片，但有的廠家要求必須至少使用兩個(gè)。如果半固化片的厚度不夠，可以把芯板兩面的銅箔蝕刻掉，再在兩面用半固化片粘連，這樣可以實(shí)現(xiàn)較厚的浸潤層。半固化片的介電常數(shù)與厚度有關(guān)，下表為不同型號(hào)的半固化片厚度和介電常數(shù)參數(shù)：型號(hào)厚度介電常數(shù)10802.8mil4.333133.8mil4.321164.5mil4.576286.8mil4.7板材的介電常數(shù)與其所用的樹脂材料有關(guān)，F(xiàn)R4板材其介電常數(shù)為4.24.7,并且隨著頻率的增加會(huì)減小。(4)阻焊層(綠油層Solder Mask)：銅箔上面的阻焊層厚度C28-10um，表面無銅箔區(qū)域的阻焊層厚度C1根據(jù)表面銅厚的不同而不同，當(dāng)表面銅厚為45um時(shí)C113-15um，當(dāng)表面銅厚為70um時(shí)C117-18um，在用SI9000進(jìn)行計(jì)算時(shí)，阻焊層的厚度取0.5OZ即可。(5)導(dǎo)線橫截面：由于銅箔腐蝕的關(guān)系，導(dǎo)線的橫截面不是一個(gè)矩形，實(shí)際上是一個(gè)梯形。以T