Impedanzanpassung: Abstand H zum Prepreg oder zum Kern?

Ich zweifle an etwas:

Betrachten Sie eine 4-Lagen-Leiterplatte, bei der die Konfiguration wie folgt ist: Topplayer / Prepreg / Ground Layer / Core / Power Layer / Prepreg / Bottom Layer

Verstehe ich gut, dass bei der Durchführung einer Impedanzanpassung und einer Berechnung der Breite des Streifens auf einem Mikrostreifen auf der oberen Schicht (z. B. für einen Antennenstreifen) die Berechnung von W unter Verwendung der Dielektrizitätskonstante von Prepreg und H von Prepreg erfolgen sollte, die knapp unter der liegen oberste Schicht ?

Als ich unseren Lieferanten frage, welches Material für Prepreg und die zugehörige Dielektrizitätskonstante verwendet wird, scheinen sie verwirrt zu sein: Einmal sagen sie FR4 und senden das Datenblatt, ein anderes Mal sagen sie 2116, scheinen aber nicht in der Lage zu sein, ein Datenblatt zu geben (daher habe ich keine verfügbare Dielektrizitätskonstante und Prepreg-Dickenberechnung).

Antworten (2)

Die Höhe ist der Abstand zwischen der Spur und der Grundebene.

Wenn Sie ein Signal auf der obersten Schicht und eine Masseebene nach der Prepreg-Schicht haben, ist dies die Dicke der Prepreg-Schicht.

Wenn sich das Signal auf einer Seite des Kerns und die Masseebene auf der anderen Seite des Kerns befindet, wäre es die Dicke des Kerns.

Wenn Sie ein Signal auf einer Schicht haben und dann die Masseebene zwei Schichten entfernt (z. B. Sig|prepreg|core|plane), dann ist es die kombinierte Dicke von beiden.

Nebenbei bemerkt, 2116 ist ein FR4-Prepreg-Material. Laut Folie 6 dieser Präsentation hat es eine Dielektrizitätskonstante von ungefähr 3,6-3,8, obwohl sie je nach Anzahl der Schichten zu variieren scheint. Bei zwei Schichten zeigt die nächste Folie, dass es auf etwa 3,9-4,3 ansteigt, was ungefähr dem eines FR4-Kerns entspricht.

Ich habe einen kurzen Blick darauf geworfen, und mehrere PCB-Unternehmen, die ich gefunden habe, verwenden zwei Schichten 2116, um die erforderliche Dicke aufzubauen. Sie können also wahrscheinlich an der Theorie arbeiten, dass es dem FR4-Kern ähnlich ist. In der Praxis würden Sie jedoch, wenn die Impedanz so kritisch ist, Teststücke herstellen, um die Impedanz zu messen und zu charakterisieren.

Falls es zwei Schichten von 2116 gibt, nehme ich an, wir nehmen einfach die Dielektrizitätskonstante und addieren die Dicke. Es gibt keine spezielle Formel, die angewendet werden muss, um das dielektrische Äquivalent von zwei 2116 zu berechnen, die gestapelt sind.
@chris Sie sollten Ihnen die Dicke der Prepreg-Schicht mitteilen. Verwenden Sie in diesem Fall einfach diesen Wert, da sie die endgültige Dicke angeben (wenn es sich um zwei Blätter handelt, teilen sie Ihnen die kombinierte Dicke mit).
Die Dicke ist ok, das Problem ist die Dielektrizitätskonstante.
Dabei spielt es keine Rolle, wie viele Lagen, eine, zwei oder fünf übereinander gestapelt werden – dies bestimmt nur die Gesamtdicke. Die Dielektrizitätskonstante ist eine Materialeigenschaft und bleibt gleich, unabhängig davon, wie viele Schichten verwendet werden, um das angegebene H herzustellen.
@AliChen Theoretisch ja, aber siehe die verlinkte Präsentation von Wurth Elektronik. Im Fall von Prepreg kann es durchaus einen Unterschied machen, da das Er vom Glas/Epoxy-Verhältnis abhängt. Das Aufbringen einer Prepreg-Schicht auf eine gemusterte Kupferschicht könnte zu einem anderen Verhältnis führen (da Epoxid zum Füllen der Lücken herausgedrückt wird) im Vergleich zu dem Material, das an einer anderen Schicht seiner selbst befestigt ist. Die Webart des FR4 und wie er mit zwei Lagen im Vergleich zu einer ausgerichtet ist, kann ebenfalls einen Unterschied verursachen.
Das ist Nissen pflücken. Hersteller sollten ihre Technologie für EFFECTIVE Er für jedes angebotene Produkt (jede Prepreg-Dicke) charakterisieren und diese Zahl (und Reichweite) den Kunden mitteilen. Ich könnte mich nicht viel um ihr Glas / Epoxid-Verhältnis kümmern, ich brauche eine bestimmte Leiterbahnimpedanz. Außerdem würde ich WE nicht vertrauen, ich habe auf die harte Tour festgestellt, dass ihre USB3.0-Buchsen (Oberflächenmontage) die schlechteste Impedanzanpassung von Stecker zu Leiterplatte sind. Ich war sehr enttäuscht.
@AliChen, wie betrachten Sie den Er-Wert, wenn sich Ihr Signal auf der obersten Schicht befindet, Ihre Masseebene jedoch auf der dritten darunter (was bedeutet, dass sich zwischen der Schicht und der Massestelle 2116 Schichten Prepreg befinden, aber auch FR4, die es nicht tun? t haben das gleiche Er)?
Technische Modelle für Mikrostreifen gehen von einem gewissen effektiven Er im unteren Halbraum aus, sodass eine genaue Mischung keine Rolle spielt. Tatsächlich breitet sich das elektromagnetische Feld um jede Leiterbahn der obersten Leiterplatte zur Hälfte im Leiterplattensubstrat und zur Hälfte im Freien aus. Das effektive Er ist also kleiner. Aus diesem Grund ist die Signalausbreitung in einem Mikrostreifen um 15-20 % schneller als entlang einer ähnlichen Spur in inneren Schichten (Streifenleitung).

Wenn Ihr Hersteller die Frage nach der Dielektrizitätskonstante seines Materials nicht beantworten kann oder sogar wenn Sie an den Punkt kommen, an dem Sie diese Frage stellen (da sie in den Herstellungsspezifikationen veröffentlicht werden muss), müssen Sie Ihren Lieferanten wechseln. Ein normaler Lieferant würde all diese Parameter im Voraus veröffentlichen, da Designer diese Eingabeinformationen benötigen, um ordnungsgemäße Leiterbahnen zu entwerfen.

Außerdem würde ein normaler Hersteller Sie bitten, anzugeben, ob das Design eine kontrollierte Impedanz benötigt oder nicht. Wenn ja, korrigiert ein normaler Hersteller Ihre Gerber - sie erhöhen Ihre Leiterbahnbreite um eine Kerbe, um ihre spezifische Überätzung (die prozessspezifisch ist) zu kompensieren.

Dennoch ist es sehr ratsam, Ihrem Board Übertragungstestcoupons hinzuzufügen, möglicherweise mehrere leicht unterschiedliche, und die resultierende Impedanz zu messen, um entweder die Spuren beim nächsten Board-Spin zu korrigieren oder die Impedanzinformationen zu verwenden, um die Treiberimpedanzwerte anzupassen, falls in Silizium unterstützt in Benutzung.

Genau das dachte ich mir bezüglich des Herstellers. Vielen Dank für die Bestätigung.
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