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    3. 《電子技術應用》
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      PCB設計制造中的阻抗模擬仿真

      Polar SI8000/SI9000教程
      2015-06-30

      現代電子產品的穩定運行對阻抗的要求越來越高,阻抗的模擬變得越來越重要,線寬/線距是條件,疊板結構是基礎。芯板的選取、半固化片的疊加、銅層和阻焊層的厚度都會影響板子的成本和阻抗的測試結果。半固化片106、1080-7628各個型號有著不同的介電常數,多片低型號薄半固化片易于調整疊板厚度且層壓后更容易滿足阻抗的測試,但相應成本將出現大幅增加。

      無論是互動阻抗還是差動阻抗,影響阻抗值的因素有﹕(影響度由大至?。?nbsp;

          Er:介電質常數,與阻抗值成反比;

          H1:線路層與墊地層間介電層厚度,與阻抗值成正比,參考基板及PP之壓合厚度;

          W:線寬,與阻抗成(反比);

          T:銅厚,與阻抗值成反比,內層為基板銅厚,外層為銅箔厚度+鍍銅厚度,依據孔銅規格而定;

          S:相鄰線路與線路之間的間距,與阻抗值成正比(差動阻抗);

          H2:線路層與線路層間介電層厚度,與阻抗值成反比;

          H3:防焊漆厚度,與阻抗值成反比。

      推薦使用Polar SI8000/SI9000阻抗計算軟件,此軟件集成了大量與阻抗仿真相關的模擬,適用于PCB設計與生產。

      一、阻抗模擬軟件介紹

      Polar SI8000 

      此軟件已經可以很好的滿足現在的阻抗模擬要求,為最優先使用的模擬方法。另外,此軟件中有 EXCEL與普通兩個版本,可以很容易處理大量的阻抗模擬。

      Polar SI9000

      此軟件集成了大量與阻抗仿真相關的模擬,適用于PCB設計與生產。其生產相關的參數設置與SI8000 完全相同。

      si 1_副本.jpg

      si 2_副本.jpg

      二、仿真模式選擇

      1、內層標準仿真模式

      si 3-1.jpg

      2、外層標準仿真模式

      si 4-1.jpg

      3、其它仿真模式

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      三、SI8000與SI9000阻抗仿真參數設置

      1、標準模塊仿真參數設置—內層部分:

      (1) 參數描述:

             “H1” 阻抗線線底到下參考銅面的間距

             “Er1” H1部分絕緣材料的Er值

             “H2” 阻抗線線底到上參考銅面的間

             “Er2” H2部分絕緣材料的Er值

             “W1” 阻抗線線底寬

             “W2” 阻抗線線底寬度

             “s1”  阻抗線線底之間的間距

             “REr” 樹脂的 Er值

             “T1”  阻抗線完成銅厚

             “Z0”  阻抗模擬結果

      (2) 仿真模塊簡圖

      si 8_副本.jpg

      (3) 基本參數設置

           W2 值設置:0.5OZ銅設置為 W1-0.3mil,

                     1.0 OZ銅設置為W1-0.5mil,

                     2.0 OZ銅設置為W1-0.7 mil;

           REr 值設置:當材料為Halogen-free 材料時,此值為3.2 ,其它材料設置為3.0;

           Er 值設置:根據疊板圖與相關文件選擇。

      2、標準模塊仿真參數設置—外層部分:

      (1)參數描述:

           “H1”阻抗線線底到下參考銅面的間距

           “Er1”H1部分絕緣材料的Er值

           “C1”基材上的阻焊層厚

           “C2”線面上的阻焊層厚度

           “W1”阻抗線線底寬

           “W2”阻抗線線底寬度

           “s1” 阻抗線線底之間的間

           “C2” 阻抗線之間的阻焊層厚

           “CEr”阻焊材料的 Er值

           “T1” 阻抗線完成銅

           “Z0” 阻抗模擬結果

      (2) 仿真模塊簡圖

      si 9_副本.jpg

      (3)基本參數設置

           W2 值設置:銅厚小于等于2.0mil時,設置為W1-0.5mil:

                     銅厚大于2.0mil銅時,設置為W1-0.7mil;

           C1,C2,C3值設置:銅厚小于等于2.0mil銅時,依次設置為1.0 /0.4 /1.4 mil,

                          銅厚大于2.0mil銅時,依次設置為1.1 /0.5 /1.5mil;

           CEr 值設置:此值設為3.6;

           Er 值設置:根據疊板圖與相關文件選擇。 

      四、其它設置

      1、銅厚選擇:

        外層銅厚根據疊板結構圖添加;

        內層銅厚根據以下原則選擇:

              0.5 oz銅厚為 0.53mil,

              1.0 oz銅厚為 1.1mil,

              2.0 oz銅厚為 2.3mil。

      2、其它模式的阻抗仿真請遵循軟件說明。

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