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若何選擇高速板材(下)_一博科技

已有 942 次瀏覽2014-10-25 17:49

3. 高速板材選擇實例

選擇合適的板材主要有以下的推敲:
1)可制造性; 
2)與產物婚配的種種性能(電氣、穩固性等);
3)質料的可實時取得性/Time To Market;
4)資自己分/Cost;
5)司執规则的適用性等;
經常应用的高速板材有以下一些:
1)Rogers RO4003/RO3003/RO4350(PTFE)等
2)Tuc 862/872SLK/872SLK-SP/883/933等
3)Panasonic Megtron4/Megtron6等
4)Isola FR408HR等
5)Park-Nelco N4000-13,N4000-13EPSI等
6)ITEQ  IT180、IT200等
      雖然尚有許多其他的板材,在此就不逐一舉例了,每種質料都有各自的優弱點,由于篇幅無限也不在此談論辯說種種質料的優弱點了。下面的Tuc862嚴酷意義下去說著實不算高速板材,只是它的參數介于低消耗和淺易消耗之間,而價錢和淺易消耗的質料差異不年夜,被許多主流公司用來作為降資源的一種妄图。
      以下是一個簡樸的板材選擇案例,需知足以下的一些基礎需求:
      高速旌旗燈號部門有12.5Gbps Interlaken旌旗燈號、QPI、PCIE3和10.3125Gbps到光口旌旗燈號;高速旌旗燈號消耗請求:-0.8dB/inch@4GHz,-1.6dB/inch@8GHz;差分旌旗燈號阻抗控制有85ohm、90ohm和100ohm(線寬、線間距结实);4通道DDR4旌旗燈號;小電壓年夜電流的電源較多,其中0.9V電源最年夜電流80A;板厚小于2.8mm,6萬多Pin的板須要在2個月內完成設計并制板且保證性能。
      時間緊迫,第一步就是要先一定應用甚么質料才氣一定疊層,選擇質料的第一準繩雖然是性價等到交期的考量。我們假設選擇淺易的板材,Dk/Df為4.2/0.022時仿真的消耗效果以下圖所示。

 
圖21
      從圖21可知用淺易質料消耗曾經超出了尺度,須要用比淺易消耗級別更低的中、低消耗質料才氣知足請求了。
下面提到過Tu862中消耗質料,從消耗角度來看應當是可以知足請求,但還要看能否能知足阻抗請求,下面圖22為阻抗盤算的效果。

  
 圖22
       由下面盤算效果可知,雖然Tu862從消耗角度能知足請求,但本案例為了知足交期曾經结实了線寬,從盤算的效果顯示須要一個Dk更小的質料才氣知足阻抗請求,最后綜合種種質料的特點及交期推敲,我們選擇了Tu872slk sp(Dk/Df為3.5/0.008,交期正常為2周,其他高速板材正常交期年夜于2周),重新盤算阻抗及消耗效果以下圖23和圖24所示。
 
 圖23
 
 圖24

      至此,在知足阻抗和消耗請求、疊層及可加工性后,終究的質料可以一定了,在設計泉源定稿后,我們延迟告訴板廠備料(由于交期和庫存緣由浅易高速板材都須要延迟告訴備料的),終究在劃定的時間內完成了設計及制板,現在曾經所有調試經由歷程。

4. 結論

     在現實的工程操作中,高速板材的選擇看似簡樸但須要推敲的因素照樣異常多的,經由歷程本文的簡介,作為PCB設計工程師或許項目擔任人,假設對板材的特點及選擇有一定的明確,那么無疑就是對項目的把控為虎傅翼。下面是一些針對高速板材選擇的建議:
 1)明確板材屬性 
     2)應用合適板材搭建公正層疊 
     3)告訴板廠延迟備料,并確認疊層的可完成性 
     4)當旌旗燈號速率高,走線長,對消耗有請求的設計,應用淺易質料曾經沒有裕量或許裕量不多時,請推敲選擇高速板材
     5)閉環驗證 
     最后,應用高速板材(高速設計)須要推敲的因素總結以下:
      1)低消耗、耐CAF/耐熱性及機械韌(粘)性(可靠性好)
      2)穩固的Dk/Df參數(隨頻率及情形變換系數小)  
      3)質料厚度及膠含量公差小(阻抗控制好) 
      4)低銅箔外面粗拙度(減小消耗) 
      5)盡能够選擇平整開窗小的玻纖布(減小skew和消耗) 
      6)用浅易的制程便可加工(加工性好) 
      7)質料可實時取得性
      8)環保請求
      以上的結論為浅易的通用建議,詳細情形須要詳細剖析,針對不合設計須要不合的質料,在高速設計里不克不及混為一談,除靠履歷以外,仿真也能贊助我們更準確的斷定設計須要詳細哪一種質料。

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