文档介绍：深圳市深南电路有限公司 ShenZhen ShenNan Circuits Co.,Ltd.
关于阻抗控制设计方面的一
些建议
深圳市深南电路有限公司 ShenZhen ShenNan Circuits Co.,Ltd
随着通信科技的不断提升,必然对PCB的要求也有了相应的提高,传统意义上PCB已受到严峻的挑战,以往PCB的最高要求open&short从目前来看已变成PCB的最基本要求,取而代之的是一些为保证客户设计意图的体现而在PCB上所体现的性能的要求。如阻抗控制等。
深南电路公司作为中国大陆最早为通信企业提供PCB的厂商,在1997年就对该课题进行研究和开发。
到目前为止有“阻抗”控制的PCB已广泛的应用于:SDH、GSM、CDMA、PC、大功率无绳电话、手机等同时也为国防科技提供了相当数量的PCB。
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随着“阻抗”的进一步拓展和延伸,我们作为专业的PCB厂商,为能向客户提供合格的产品和优质的服务对该类PCB的合作方面做如下建议。
就PCB的阻抗控制而言,其所涉及的面是比较广泛的。但在具体的加工和设计时我们一般控制其主要因素,具体而言:
Er--介电常数
H---介质厚度
W---线条宽度
t---线条厚度
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微条线(Microstrip)
Z0= [87/(Er +)½]/(+t)
带线(Stripline)
Z0= [60/Er½]Ln4h/ [(+t/w) ]
Er(介电常数)就目前而言通常情况下选用的材料为FR-4,该种材料的Er特性为随着加载频率的不同而变化,一般情况下Er的分水岭默认为1GHZ(高频)。
目前材料厂商能够承诺的指标<(1MHz)
根据我们实际加工的经验,
—。故设计时如有阻抗的要求则须考虑该产品的当时的使用频率。
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我们在长期的加工和研发的过程中针对不同的厂商已经摸索出一定的规律和计算公式。
7628----(全部为1GHz状态下)
2116----
1080----
在不同的层间结构和排列时,其具体的变化是不同的如7628+2116时Er是多少,并不是简单的算术平均数。
各种结构的排列在Microstrip & Stripline时所表现出的Er也是不同的。
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FR-4的材料其本身就存在着这种,随频率的变化其Er也变化的特性,因此一般情况下,大于2GHZ的使用频率,同时对阻抗又有很高要求的PCB建议使用其它材料。如BT、CE、PTFE…...Er比较稳定的材料。同时我认为在目前传输类产品上改良的LOW DK材料还是能满足性能要求的,包括宽带产品。
目前国内的厂家也在加紧这方面的研究,但目前至少不是很成熟。
国外比较成熟如日本 HITACHI、美国的BI……等,但成本压力较大。
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PCB板材介电常数
介电质介电常数
真空
玻璃纤维(GLASS)
环氧树脂(Epoxy)
FR4 ~
聚四***乙烯(PTFE)
PTFE / Glass ~
聚***酸树脂(.)
. / Glass ~
. / Quartz ~
聚亚硫***(Polyimide)
Polyimide / Glass ~
Polyimide / Quartz ~
BismaleimideTriazine (BT)
BT /Glass
Alumina
石英(Quartz)
以上数据是在1MHz的条件下测得的
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H(介质层厚度)该因素对阻抗控制的影响最大故设计中如对阻抗的宽容度很小的话,则该部分的设计应力求准确,FR-4的H的组成是由各种半固化片组合而成的(包括内层芯板),一般情况下常用的半