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作者：王萍一博科技高速先生團隊隊員 “圍毆”阻抗話(huà)題是15年12月開(kāi)啟的，介紹了傳輸線(xiàn)理論，然后從筋骨皮開(kāi)始談加工的元素，引出了“假八層”的話(huà)題；然后為了避免“假八層”，提出了阻抗偏高到60歐姆左右的影響，以及為什么常規阻抗控制是50歐姆，并且是10%偏差。 按照高速先生開(kāi)始的規劃，把阻抗繼續展開(kāi)討論，估計還得講好幾個(gè)月，擔心大家已經(jīng)審美疲勞了。所以后面的計劃調整為：“圍毆”阻抗這個(gè)話(huà)題主要是圍繞生產(chǎn)加工、阻抗計算、阻抗測試展開(kāi)。下面會(huì )用兩篇文章講講阻抗計算方法，然后再兩篇文章談?wù)勛杩箿y試，最后講講和生產(chǎn)與材料相關(guān)的如表面粗造度及玻纖效應。其他也和阻抗相關(guān)的如端接、拓撲、層疊、阻抗優(yōu)化等內容，另開(kāi)專(zhuān)題。 如何計算阻抗 關(guān)于阻抗的話(huà)題已經(jīng)說(shuō)了這么多，想必大家對于阻抗控制在pcb layout中的重要性已經(jīng)有了一定的了解。俗話(huà)說(shuō)的好，工欲善其事，必先利其器。要想板子利索的跑起來(lái)，傳輸線(xiàn)的阻抗計算肯定不能等閑而視之。 在高速設計流程里，疊層設計和阻抗計算就是萬(wàn)里長(cháng)征的第一步。阻抗計算方法很成熟，所以不同的軟件計算的差別很小，本文采用Si9000來(lái)舉例。 
圖1 阻抗的計算是相對比較繁瑣的，但我們可以總結一些經(jīng)驗值幫助提高計算效率。對于常用的FR4，50ohm的微帶線(xiàn)，線(xiàn)寬一般等于介質(zhì)厚度的2倍；50ohm的帶狀線(xiàn)，線(xiàn)寬等于兩平面間介質(zhì)總厚度的二分之一，這可以幫我們快速鎖定線(xiàn)寬范圍，注意一般計算出來(lái)的線(xiàn)寬比該值小些。 除了提升計算效率，我們還要提高計算精度。大家是不是經(jīng)常遇到自己算的阻抗和板廠(chǎng)算的不一致呢？有人會(huì )說(shuō)這有什么關(guān)系，直接讓板廠(chǎng)調啊。但會(huì )不會(huì )有板廠(chǎng)調不了，讓你放松阻抗管控的情況呢？要做好產(chǎn)品還是一切盡在自己的掌握比較好。 以下提出幾點(diǎn)設計疊層算阻抗時(shí)的注意事項供大家參考： 1，線(xiàn)寬寧愿寬，不要細。這是什么意思呢？因為我們知道制程里存在細的極限，寬是沒(méi)有極限的。如果到時(shí)候為了調阻抗把線(xiàn)寬調細而碰到極限時(shí)那就麻煩了，要么增加成本，要么放松阻抗管控。所以在計算時(shí)相對寬就意味著(zhù)目標阻抗稍微偏低，比如單線(xiàn)阻抗50ohm，我們算到49ohm就可以了，盡量不要算到51ohm。 2，整體呈現一個(gè)趨勢。我們的設計中可能有多個(gè)阻抗管控目標，那么就整體偏大或偏小，不要100ohm的偏大，90ohm的偏小。 3，考慮殘銅率和流膠量。當半固化片一邊或兩邊是蝕刻線(xiàn)路時(shí)，壓合過(guò)程中膠會(huì )去填補蝕刻的空隙處，這樣兩層間的膠厚度時(shí)間會(huì )減小，殘銅率越小，填的越多，剩下的越少。所以如果你需要的兩層間半固化片厚度是5mil，要根據殘銅率選擇稍厚的半固化片。 4，指定玻布和含膠量�？催^(guò)板材datasheet的工程師都知道不同的玻布，不同的含膠量的半固化片或芯板的介電系數是不同的，即使是差不多高度的也可能是3.5和4的差別，這個(gè)差別可以引起單線(xiàn)阻抗3ohm左右的變化。另外玻纖效應和玻布開(kāi)窗大小密切相關(guān)，如果你是10Gbps或更高速的設計，而你的疊層又沒(méi)有指定材料，板廠(chǎng)用了單張1080的材料，那就可能出現信號完整性問(wèn)題。 當然殘銅率流膠量計算不準，新材料的介電系數有時(shí)和標稱(chēng)不一致，有的玻布板廠(chǎng)沒(méi)有備料等等都會(huì )造成設計的疊層實(shí)現不了或交期延后。咋辦？最好的辦法就是在設計之初讓板廠(chǎng)按我們的要求，他們的經(jīng)驗設計個(gè)疊層，這樣最多幾個(gè)來(lái)回就能得到理想又可實(shí)現的疊層了。 問(wèn)題：說(shuō)了這么多大家還有哪些阻抗計算方面的經(jīng)驗可以分享的呢？ |
