阻抗设计指示培训祥解Word文件下载.docx

1、NO按客户回复要求制作咨询客户：建议一、保证阻抗值更改压合结构;建议二、更改阻抗线宽/线距;建议三、按客户压合结构更改阻抗值;注意：PP片的选择须按厂内常规PP选择5.1.2 客户未指定压合结构阻抗设计流程：客户未提供压合结构根据客户所提供要求将阻抗线的线宽、线距、阻抗值、铜厚、阻焊厚度、介电常数输入阻抗计算软件得出介质层厚度值所得出介质层厚度通过匹配厂内常规PP片可以达到所得出介质层厚度通过匹配厂内常规PP片无法达到直接选择此PP片制作选择厂内最接近介质层厚度的PP片咨询客户：建议一：保证阻抗值更改阻抗线宽线距; 建议二：不更改阻抗线宽线距，更改阻抗值;5.2 阻抗控制需求的决定条件：当信号

2、在PCB导线中传输时，若导线的长度接近信号波长的1/7，此时的导线便成为信号传输线，一般信号传输线均需做阻抗控制。PCB制作时，依客户要求决定是否需管控阻抗，若客户要求某一线宽需做阻抗控制，生产时则需管控该线宽的阻抗。5.3 阻抗匹配的三个要素：5.3.1 输出阻抗（原始主动零件） 特性阻抗（信号线） 输入阻抗（被动零件） （PCB板） 阻抗匹配5.3.2 当信号在PCB上传输时，PCB板的特性阻抗必须与头尾元件的电子阻抗相匹配，一但阻抗值超出公差，所传出的信号能量将出现反射、散射、衰减或延误等现象，从而导致信号不完整，信号失真。 5.4 阻抗影响因素：5.4.1 Er：介电常数，与阻抗值成反

3、比。*.外层特性阻抗的实际DK=理论DK x 93% （压合时有5%流胶损耗）*.内层特性阻抗的实际DK=理论DK x 90% （压合时有10%流胶损耗）*.所有差别阻抗的实际DK=理论DK x 85%（压合时有15%流胶损耗）*.内层Embedded（埋入）特性阻抗的实际DK=理论DK x 100%（压合时不考虑流胶损耗）注:普通的FR4材料固定理论Dk值为4.3+/-0.5 1GHz,不同的Prepreg对应不同的厚度及理论DK值（在1GHz条件下）,具体见下表:（注: PP片种类两种时PP片介电常数则按PP片介电常数的平均值计算。）玻纤布类型树脂含量（RC%）DK（1GHz）THK（mi

4、l）106723.902.01080624.093.0654.033.3683.993.62313564.21 4.2584.15 4.62116554.22 5.2574.20 5.41506504.30 7.17628464.44 8.0484.408.54.35 9.05.4.2 H1，H2，H3.：线路层与接地层间介质厚度,与阻抗值成正比。5.4.3 W1：阻抗线线底宽度；W2：阻抗线线面宽度,与阻抗成反比。 W 规则： W1=W-A W-设计线宽 A-侧蚀量（Etch loss） 5.4.4 T：铜厚,与阻抗值成反比。5.4.5 S：相邻线路与线路之间的间距,与阻抗值成正比（差动阻抗

5、）。5.4.6 C1：绿油厚度: 因绿油厚度对阻抗影响较小，故假定为定值 0.5mil 5.5 阻抗的计算:（上述计算阻抗的模式是用CITS25软件计算、总结而得参数）5.5.1 所有计算出来的阻抗值与名义值差别应在+/-1欧阻抗值范围内, 否则, 需咨询客户更改线宽、结构或阻抗值.5.5.2常规阻抗设计模式：5.5.2.1影响阻抗的因素： W-线宽/线间 H-绝缘厚度 T-铜厚 H1-绿油厚 Er-介电常数 参考层5.5.2.2相关阻抗model介绍: 特性阻抗 差别阻抗 共面模式的特性阻抗 -A-B两种模式均为外层特性阻抗,其差别为A: Coated Microstrip 其阻抗线为覆盖绿

6、油,B: Surface Microstrip 其阻抗线上开绿油窗.其中B类情况比较少 ,遇到此类情况时,请注意阻抗测试模需与单元内保持一致,即阻抗测试模上的测试线也需开绿油窗CDE此三种情况均为内层特性阻抗:C: Embedded Microstrip ,其阻抗线只有一个参考层,相应的外层不能有dummy pad 或铜面D& E : stripline ,为两参考铜面间夹阻抗线的情况,其中D为E的特殊情况,阻抗线到上下两参考层的距离相等.当H固定,为D的情况时,其阻抗最大.其中D model 的情况很少用,即使客户是此类型的设计,也可用E model去计算FG两种模式均为外层差别阻抗,其区别

7、为:F:G:其中G类情况比较少 ,遇到此类情况时,请注意阻抗测试模需与单元内保持一致,即阻抗测试模上的测试线也需开绿油窗HIJ此三种情况均为内层差别阻抗:H:I& J :其中I为J的特殊情况,阻抗线到上下两参考层的距离相等.当H厚度固定,为 Imodel的情况时,其阻抗最大.其中I model 的情况很少用,即使客户是此类型的设计,也可用J model去计算阻抗模设计:Broadside-coupled Stripline （宽边耦合阻抗） ,是属于一种特殊的差别阻抗.此种model所要求控制的差别阻抗在两相邻的层间产生 ,与之前的任何model都不一样, 前面描述的差别阻抗需要在同一层有pa

8、ir line .请注意若客户有此种设计时, 其master film上两相邻层间的阻抗线在同一纵向面需完全重合. 其中S=层对位公差此4种model 均属于特性阻抗 , 但与前面介绍的不一样 .其阻抗线旁边有保护线 或保护铜皮包围 , 而且保护线 或保护铜皮必须跟相应的参考层相连（注: a）.阻抗模上必须在阻抗线周围均匀增加20个dia20mil的过孔来连接参考层, 以与板内线路保持一致; b）. 保护线与阻抗线之间距需大于阻抗线宽）.如果没有相连, 则用前面介绍的特性阻抗model.此model在Si6000里可计算,CITS25中没有.此model的特点是差别线无参考层,而前面介绍的所有

9、model阻抗必须要有相应的参考铜面. 请注意查相应的film设计是否正确 因上述阻抗参数是用CITS25L软件计算、收集得出, 经验证, 与polar Si6000软件计算结果完全一致,可等同polar Si6000软件; 但与polar Si8000软件有差别, 故不能用polar Si8000软件计算.5.6 阻抗测试模的设计：5.6.1 阻抗测试模添加位置：阻抗测试模一般放置于工作板中间，不允许放置于工作板边，特殊情况（比如：1PNL=1PCS 或 影响板料利用率 或 不交阻抗条给客户）除外.5.6.2 阻抗测试模设计注意事项：为保证阻抗测试数据的准确性，阻抗测试模设计必须完全模拟板内

10、线路的形式，若板内阻抗线周围被铜皮保护，则阻抗测试模上也需设计铜皮保护；若板内无足够空间加下最小阻抗测试模,阻抗线可设计为“蛇形”走线（注：蛇形走线拐角处应为圆弥形，不可为斜角形）。5.6.3 阻抗测试模设计规范：5.6.3.1测试模主要参数：A）.测试孔1.25mm（注: 实测我司测试仪探头为dia1.45mm（最大部位）；B）.两测试孔间距均固定为：2.54mm；C）. 接阻抗线的PAD设计成圆形（PAD尺寸=钻嘴+0.4mm）; 接地的线路PAD设计成Thermal PAD（具体如下图）; 测试孔对应独立PAD设计为圆形（PAD尺寸=钻嘴+0.4mm） -（此独立PAD位于内层,如没要求

11、保留, 可按常规制作去之）; 测试孔对应Clearance设计为圆形 （Clearance尺寸 = 钻嘴 + 0.4mm + 0.5mm）. D）. 测试定位孔：统一按2.0mm制作（2个/COUPON），锣板定位用；5.6.3.1测试模设计准则5.6.3.1.1合理设计阻抗测试模宽度及长度, 以便提高材料利用率和提高锣板效率. 5.6.3.1.2 设计准则:（1）、 当位置足够时,特性和差别阻抗 分两个模设计.A. 单独特性阻抗设计规则： （两个孔一组） 0.1”（TYP）两个孔为一组，相对位置固定0.10”（std） / 0.05”（min）WW/20.10”（std）阻抗模标准宽度：W=

12、 0.10x2+0.10x（n-1）=0.10n+0.10阻抗模最小宽度：W= 0.05x2+0.1x（n-1）=0.1n阻抗模标准长度：6.5”, 阻抗模最小长度：5.0”阻抗测试线标准长度：4.5”阻抗测试线最小长度：4.0” （n 指所含特性阻抗的组数）B. 单独差别阻抗模设计原则： （四个孔一组） 四个孔为一组，相对位置固定0.1”（std） 标准宽度： W= 0.10x2+0.10x（n-1）+0.1x n =0.2n+0.1最小宽度： W= 0.05x2+0.1x（n-1）+0.1xn =0.2n （n 指所含差别阻抗的组数）（2）当位置宽度不够时，可将阻抗（特性或差别）对着排列以

13、降低阻抗模的宽度：例如：0.05”（min）0.2”（std） -阻抗测试线长4”（min）阻抗模长度: 两个阻抗8.65”（min） 三个阻抗12.8”（min） 四个阻抗17”（min） 五个阻抗21.15”（min） 此阻抗模仍遵循单独特性或单独差别阻抗测试模的宽度、测试线长的设计规则）.（3）、当位置长度不够时，可将阻抗（特性或差别）混合排列以降低阻抗模的长度：特性模组孔与差别模组孔之间的间距为: 0.1”阻抗模宽度: 标准宽度： W= 0.10x2+0.10x（m-1） =0.1n+0.1 最小宽度： W= 0.05x2+0.10x（m-1） =0.1n（m 指所含特性阻抗和差别阻抗

14、中的孔对数-两个孔为一对） （注: 此阻抗模仍遵循单独特性或单独差别阻抗测试模的长度、测试线长的设计规则）.（4）、当位置宽度不够时, 如有测试线与测试线有铜面作为屏蔽层隔离时，可将此两种线对着排列使之在同一纵向面重叠,以降低阻抗模的宽度。将L1，L3的阻抗线在同一纵向面重叠L1L2为大铜面L2L3L4此阻抗模宽度仍遵循特性或差别阻抗测试模的宽度、长度、测试线长、工具孔的设计原则.（5）、可将上述（2）+（3）+（4）综合考虑的减少模的宽度和长度（6）、当特性阻抗与差别阻抗数目很多,其位置不够时,我们可采用以下方法设计测试模,以便降低模的宽度和度度.（这种方法用得较少）A.同一层间相邻阻抗线间

15、0.06”间距.B.不同层间阻抗线如果中间无铜皮层隔开,则线间要求有0.06”间距.如果有铜皮层隔开,则允许在同一纵向面重叠.C. 测试模上定位孔到板边距离规定为0.1”外, 具体自定一空闲区, C.特性模宽度:（N/2）X0.06+0.3 （N=整板特性阻抗数量）D.差别模宽度: :（ N/2）X0.06+0.3 （N=整板差别阻抗数量）E.特性阻抗和差别阻抗可同时放一个测试模上, 但需遵循上述（A）+（B）+（C）+（D）四项设计规则.（7）、当客户的PCB设计为不规则形状时，我们可将测试模设计成合适尺寸,将测试模放于客户PCB的不规则处,5.7 编写MI的相关要求：5.7.1 客户提供多

16、种阻抗控制要求我司无法全部满足的情况下，需建议客户更改压合结构或更改阻抗值。5.7.2 为减少物料库存匹配介质层厚度时按厂内常规PP片匹配，如咨询客户后须用特殊物料要提出申购。5.7.3 由于介质层厚度影响阻抗值最大，所以计算介质层厚度时请特别留意“内层的填胶量”，同时为保证介质层厚度的均匀性对于阻抗多层板优先选择低含胶量的PP片压合且压合指示中注明介质层厚度的要求。5.7.4 需在菲林修改图纸中标示出阻抗线宽及线隙，以便生产线控制。5.7.5一般情况下，MI中注明阻抗线宽公差：+/-0.5mil，特殊情况线宽公差可酌情适当调整。5.7.6 金板基铜厚1oz或孔铜要求18um的Hoz的阻抗板不允许做电金工艺，可建议客户改为锡板工艺，如客户不同意须提出评审。5.7.7 阻抗值公差为:+/-10%或+/-5欧 两者中取较大者.5.8 参考层的判定准则：5.8.1 单线或差分阻抗其正下方和正上方的最邻近的铜面层即为参考层：参考层此层不可做参考层此层不可不做参考层5.8.2 单线共面或差分共面阻抗其正下方和正上方的最邻近的铜面层即为参考层，且同一层阻抗线的铜皮也为参考层。5.9 目前阻抗测试有1种机器 :5.9.1 Polar: CITS900S4, 此机器能自动输出所测的阻抗数据,但其测试探针位置是固定的, 用来读测试模上的数据.