系列文章目录
多层高速PCB设计学习(一)初探基本知识(附单层设计补充)
多层高速PCB设计学习笔记(二)基本设计原则及EMC分析
多层高速PCB设计学习笔记(三) GND的种类及PCB中GND布线实战
多层高速PCB设计学习笔记(四)四层板实战(上)之常见模块要求
多层高速PCB设计学习笔记(五)四层板实战(下)之阻抗控制计算(SI9000)
继续嘉立创和凡亿教育的培训学习
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系列文章目录板材知识点补充板材选型Tg值板材类别板材的阻燃等级出货方式板材厚度过孔覆盖表面处理工艺线宽线距阻抗计算基本知识点SI9000使用(控50欧姆例子)板材知识点补充
参考华秋DFM的实用案例规范
板材选型
Tg值
Tg值:板材玻璃转换温度,在温度达到Tg点时,板材回软化,急剧降低机械强度和电气性能。常见Tg135℃、Tg140°℃、Tg150°℃、Tg170℃.Tg180°℃,其中Tg150°C为中Tg, Tg170°℃以上为高Tg。
板材类别
PCB板材有FR-4、CEM-3、CEM-1、22F、94VO、94HB,其中最常用的板材是FR-4。
FR-4∶环氧玻璃纤维覆铜板(应用于军工、通讯、电脑、数字电路、工业仪器仪表、汽车、航空电路等电子产品)。CEM-3:双面复合基板(经济性板材,属于最低端双面的玻纤板)。CEM-1:单面复合基板(只有一层玻璃纤维,机械强度略低,普通LED灯板上应用比较常见)。22F:单面半玻纤板(早年的电视遥控器、游戏机手柄上使用到,现在制板厂家基本不配备此板材)。94VO:阻燃型纸板。94HB:非阻燃型普通纸板。
板材的阻燃等级
阻燃等级可以划分为UL94V-0、UL94V-1、UL94V-2、UL94V-HB四种
阻燃型:UL94-VO、UL94-V1、UL94-V2非阻燃型:UL94-HB级
生产PCB覆铜板的厂家有建滔、生益、金安国纪、华正新材、南亚、联茂、斗山、三菱、松下、Arlon、Nelco、Rogers、Tanconic、 Polyflon等,其中排名第一的建滔化工集团是全球用量最大的覆铜板生产商,排名第二的是生益科技。
高端板材生产商选生益,价格略贵,其次选建滔。
出货方式
单片出货和连片出货,连片就相当于拼板,有利于后期贴片焊接。
工艺边是在PCB板两边或四周的辅助边, PCBA生产完成后可以拆除。其作用是为贴片焊接时留出位置,防止在导轨传输过程中撞到板内的物料。(3-5mm)
板材厚度
PCB标准板厚有:0.4mm、0.6mm、0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.6mm、2.0mm、2.5mm、3.0mm等。PCB板厚度受结构及性能的影响,在应用中会不同的厚度,其中1.6mm板厚在所以产品中使用最多。
过孔覆盖
过孔盖油作用时绝缘,在样板制作时,为了方便测试可以开窗。
表面处理工艺
PCB板的表面工艺有沉金、喷锡、OSP、镀金、沉锡、沉银、镍钯金等,其作用防止焊盘铜面裸露于空气中造成氧化,能保证PCB板良好的可焊性。
电镀金:耐磨性强。适合做经常拔插的PCI卡板,各种金手指
线宽
线宽为导线宽度,其大小与载流大小相关,导线宽度过小会影响生产良率,普通PCB板线宽建议≥6mil,密集区线宽≥4mi,极限线宽3.5mil。
线距
线距为两导线之间的间隙,其大小与信号干扰及生产腐蚀相关,导线间隙过小会影响生产良率,普通PCB板线距建议≥ 6mil,密集区线距≥4mi,极限线距3.5mil。
之后学一下用华秋DFM分析PCB,我试着导入一个看了看,还是有很多问题的
阻抗计算
基本知识点
计算阻抗条件:板厚、层数、基板材料、表面工艺、阻抗值、阻抗公差、铜厚。
一般介质厚度、线距越大阻抗值越大;介电常数、铜厚、线宽、阻焊厚度越大阻抗值越小。
H:介质厚度:越厚阻抗越高(与工程设计、压板控制、来料公差有关 )
W:线宽:越宽阻抗越小,如下图,线是梯形的,所以w1相当下线宽,w2是上线宽,差一个mil(因为是蚀刻药水表面和下面接触效果不一样),w1接触的是芯板,所以软件中(见下)H1是芯板厚度。
T:铜厚:越薄阻抗越大
Er:介电常数:越小阻抗越大,FR4:3.9-4.5,会随着使用频率变化。聚四氟乙烯:2.2-3.9
阻焊厚度:印刷一遍阻焊(绿油)可使单端下降2欧姆,差分下降8欧姆,印刷两倍下降值为两倍,印刷三次阻抗值就不变了。
SI9000使用(控50欧姆例子)
例如在上次的学习中,SDRAM控制50欧姆的阻抗。
常见四层板的模型:
介电常数根据下图,普通的3313是3.85
线宽选择5.5,上线宽是5,下线宽是6
T1根据采用的是0.5oz(18mm)的厚度,参考下图是外层2.2mil(一般是越厚越难生产)
下图是铜厚线宽的对应载流大小
由于要刷一层绿油,降低2欧姆,所以大概控制在52欧姆。
下单时这个铜厚可能有一些问题,要在下面的阻抗计算神器里面选择不同的层压结构,里面还有pp片的种类等等