隨著通信科技的不斷提升，必然對(duì)PCB的要求也有了相應(yīng)的提高，傳統(tǒng)意義上PCB已受到嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，以往PCB的最高要求open&short從目前來(lái)看已變成PCB的最基本要求，取而代之的是一些為保證客戶(hù)設(shè)計(jì)意圖的體現(xiàn)而在PCB上所體現(xiàn)的性能的要求。如阻抗控制等。
到目前為止有“阻抗”控制的PCB已廣泛的應(yīng)用于：SDH、GSM、CDMA、PC、大功率無(wú)繩電話(huà)、手機(jī)等同時(shí)也為國(guó)防科技提供了相當(dāng)數(shù)量的PCB
隨著“阻抗”的進(jìn)一步拓展和延伸，我們作為專(zhuān)業(yè)的PCB廠(chǎng)商，為能向客戶(hù)提供合格的產(chǎn)品和優(yōu)質(zhì)的服務(wù)對(duì)該類(lèi)PCB的合作方面做如下建議。
就PCB的阻抗控制而言，其所涉及的面是比較廣泛的。但在具體的
PCB加工和
PCB設(shè)計(jì)時(shí)我們一般控制其主要因素，具體而言：
? Er--介電常數(shù)
? H---介質(zhì)厚度
? W---線(xiàn)條寬度
? t---線(xiàn)條厚度
? 微條線(xiàn)（Microstrip）
Z0= [87/(Er+1.41)½]Ln5.98h/(0.8w+t)
? 帶線(xiàn)（Stripline)
Z0= [60/Er½]Ln4h/ [0.67w(0.8+t/w) ]
Er（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特性會(huì)隨著載入頻率的不同而變化，一般情況下Er的分水嶺默認(rèn)為1GHZ（高頻）。
目前材料廠(chǎng)商能夠承諾的指標(biāo)<5.4（1MHz)
根據(jù)我們實(shí)際PCB加工的經(jīng)驗(yàn)，在使用頻率為1GHZ以下的其Er認(rèn)為4.2左右
1.5—2.0GHZ的使用頻率其仍有下降的空間。故PCB設(shè)計(jì)時(shí)如有阻抗的要求則須考慮該產(chǎn)品當(dāng)時(shí)的使用頻率。
我們?cè)陂L(zhǎng)期的電路板加工和研發(fā)的過(guò)程中針對(duì)不同的廠(chǎng)商已經(jīng)摸索出一定的規(guī)律和計(jì)算公式。
? 7628----4.5（全部為1GHz狀態(tài)下)
? 2116----4.2
? 1080----3.6
在不同的層間結(jié)構(gòu)和排列時(shí)，其具體的變化是不同的，如7628+2116時(shí)Er是多少，并不是簡(jiǎn)單的算術(shù)平均數(shù)。
各種結(jié)構(gòu)的排列在Microstrip & Stripline時(shí)所表現(xiàn)出的Er也是不同的。
FR-4的材料其本身就存在著這種，隨頻率的變化其Er也變化的特性，因此一般情況下，大于2GHZ的使用頻率，同時(shí)對(duì)阻抗又有很高要求的PCB建議使用其他材料。如BT、CE、PTFE等Er比較穩(wěn)定的材料。同時(shí)我認(rèn)為在目前傳輸類(lèi)產(chǎn)品上改良的LOW DK材料還是能滿(mǎn)足性能要求的，包括寬頻產(chǎn)品。
目前國(guó)內(nèi)的廠(chǎng)家也在加緊這方面的研究，但目前至少不是很成熟。
國(guó)外比較成熟如日本 HITACHI、美國(guó)的BI等，但成本壓力較大。
通信產(chǎn)品目前集成化的趨勢(shì)也比較明顯，在PCB上就體現(xiàn)出高層數(shù)，而為保證信號(hào)線(xiàn)的阻抗匹配，相應(yīng)的介質(zhì)也上來(lái)了，板也越來(lái)越厚。如24層的背板6mm厚甚至更厚。（已有客戶(hù)想在年內(nèi)突破30層8mm）
為有效的控制板厚低Er的材料也孕育而生，且進(jìn)入比較成熟的階段。
Low Dk & High Tg的材料Er 在3.5—3.8 Tg160—180有效的控制板厚和Z方向上的膨脹。
我們目前已經(jīng)和部分客戶(hù)對(duì)HITACHI的LOW DK材料進(jìn)行了認(rèn)證，為進(jìn)一步的批量加工做更充分的淮備。
目前大規(guī)模推廣的瓶頸為材料成本的壓力。
PCB板材介電常數(shù)：
|
介電質(zhì) |
介電常數(shù) |
|
真 空
|
1.0 |
|
玻璃纖維(GLASS)
|
6.5 |
|
環(huán)氧樹(shù)脂(Epoxy)
|
3.5 |
|
FR4
|
4.4～5.2 |
|
聚四氟乙烯(PTFE)
|
2.1 |
|
PTFE / Glass
|
2.2～2.6 |
|
聚氰酸樹(shù)脂(C.E.)
|
3.0 |
|
C.E. / Glass
|
3.2～3.6 |
|
C.E. / Quartz
|
2.8～3.4 |
|
聚亞硫胺(Polyimide)
|
3.2 |
|
Polyimide / Glass
|
4.0～4.6 |
|
Polyimide / Quartz
|
3.5～3.8 |
|
BismaleimideTriazine (BT)
|
3.3 |
|
BT /Glass
|
4.0 |
|
Alumina
|
9.0 |
|
石英(Quartz)
|
3.9 |
以上資料是在1MHz的條件下測(cè)得的
H（介質(zhì)層厚度）該因素對(duì)阻抗控制的影響最大，故PCB設(shè)計(jì)中如對(duì)阻抗的寬容度很小的話(huà)，則該部分的設(shè)計(jì)應(yīng)力求淮確 ，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：
? 1080 厚度0.075MM；
? 7628 厚度0.175MM；
? 2116 厚度0.105MM。
在多層PCB中H一般有兩類(lèi)：
A 內(nèi)層芯板中H的厚度：雖然材料供應(yīng)商所提供的板材中H的厚度也是由以上三種半固化片組合而成，但其在組合的過(guò)程中必然會(huì)考慮三種材料的特性，而絕非無(wú)條件的任意組合，因此板材的厚度就有了一定的規(guī)定，形成了一個(gè)相應(yīng)的清單，同時(shí)H也有了一定的限制。
如0.17mm 1/1的芯板為 2116*1
如0.4mm 1/1的芯板為1080*2+7628*1
……
B 多層板中壓合部分的H的厚度：其方法基本上與A相同但需注意銅層的損失。
舉例：如GROUND~GROUND 或POWER~POWER之間用半固化片進(jìn)行填充，因GROUND、POWER在製作內(nèi)層的過(guò)程中銅箔被蝕刻掉的部分很少，則半固化片中樹(shù)脂對(duì)該區(qū)的填充會(huì)很少，則半固化片的厚度損失會(huì)很少。反之如SIGNAL~SIGNAL之間用半固化片進(jìn)行填充SIGNAL在制作內(nèi)層的過(guò)程中銅箔被蝕刻掉的部分較多，則半固化片的厚度損失會(huì)很大。
因此理論上的計(jì)算厚度與實(shí)際操作過(guò)程所形成的實(shí)際厚度會(huì)有差異。故建議設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)該因素應(yīng)予以充分的考慮。
同時(shí)我們?cè)诳蛻?hù)資料審核的崗位也有專(zhuān)人對(duì)此通過(guò)軟體進(jìn)行計(jì)算和校對(duì)。
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