PCB设计中阻抗的计算方法

PCB日期：2023.01.20|分类：软件使用|抗计算就是其中一个例子。PolarSi假设读者你有心学，那么今日我就整理一篇polarsi的学习资料，至于力气，建议购置正版！PolarSi4mil邻层净空，然后不做特别处理。缘由为何，很多设计师不会去细究。少？层构造见以以下图：其中sig为信号层，即为铜箔厚度，绿色标示的是pp，我们可以看到来pp，L3L4层。搞清楚图中各个数值的意义，下面我们就翻开PolarSi阻抗计算软件，以以下图中在右边点H1后的数值框，输入数值，那么左侧的H1就会高亮。3.8-4.2Zdiff〔差分阻抗〕150，150的阻抗。S1标示差分线的间距，我们先以12mil计算，我们要计算的是如以以下图：得到计算结果，如以以下图，这代表假设假设差分间距S112mil3.4mil150假设有零点几的误差，那么阻抗偏差很大。所以我们就想，此线宽能不能S1S1=20milS1=40mil距离是比较大的，对布线空间要求比较严格。平行等间距，这在设计中都比较难实现。以以下图是个实际的设计例子：读者可以自行尝试单根50欧的计算，本文不再赘述！PCB沟通从业阅历，挖掘行业信息，带动整个行业进展。一,首先给大家介绍一下Polar软件,Polar是专业计算阻抗的软件,其版本包括:Si6000,Si8000,Si9000.二,其次给大家介绍常见的几种阻抗模型:特性阻抗,差分阻抗,共面性阻抗.外层特性阻抗模型:内层特性阻抗模型:外层差分阻抗模型:内层差分阻抗模型:共面性阻抗模型:包括(1)外层共面特性阻抗，(2)内层共面特性阻抗，(3)外层共面差分阻抗，(4)内层共面差分阻抗.三,再次给大家介绍一下芯板(即Core)及半固化片(即PP),每个多层板都是由芯板和半固化片通过压合而成的,一般的FR-4板材一般有:生益,建滔,联茂等板材供应商.生益FR-4的芯板根据板厚来划分有:0.10MM,0.15MM,,0.2MM,,0.25MM.0.3MM,0.4MM,0.5MM等,包括有H/HOZ,1/1OZ,等这里有一点需要大家特别留意:含两位小数的板厚是指不含铜的厚度,只有一位小数指包括铜的总厚度例如:0.10MM1/1OZ的芯板其0.10MM是指介质的厚度其总厚度应为0.10MM+0.035+0.035MM=0.17MM,再如:0.15MM1/1OZ的芯板,其总厚度是:0.15MM+0.035MM+0.035MM=0.22MM,0.2MM1/1OZ的芯板,0.2MM,它的介质厚度应为:0.2MM-0.035MM-0.035MM=0.13MM.半固化片(即PP),一般包括:106,1080,2116,7628等,其厚度为:106为0.04MM,1080为0.06MM,21160.11MM,76280.19MM.当我们计算层叠构造时候通常需要把几张PP叠在一起,例如:2116+106,其厚度为0.15MM,即6MIL;1080*2+7628,其厚度为0.31MM,12.2MIL等.但需留意以下几点:1,一般不允许4张或4PP叠放在一起,由于压合时简洁产生滑板现象.2,7628PP一般不允许放在外层,7628外表比较粗糙,会影响板子的外观.3,31080也不允许放在外层,由于压合时也简洁产生滑板现象.后续我会把一些常用的芯板以及各种组合的PP厚度汇总给大家,以便学习用Polar软件计算阻抗及层叠构造时使用!四,怎样使用PolarSi9000软件计算阻抗:首先应知道是特性阻抗还是差分阻抗,具体阻抗线在哪些信号层上,阻抗线的参考面是哪些层?其次依据文件选择正确的阻抗模型来计算阻抗,最终通过调整各层间的介质厚度,或者调整阻抗线的线宽及间距来满足阻抗及板厚的要求!五,举例说明怎样使用PolarSi9000计算阻抗及设计层叠构造:1.6MM,50100欧姆差分阻抗.其设计构造详见:41.6MM阻抗设计.jpg,H1代表的是信号层与参考层之间的介质厚度,即L1L23.2MIL,Er1为板材的介电常数,FR-44.2-4.6,W1称为下线宽，W2称为上线宽,一般认为W1=W+0.5MIL,W2=W-0.5MIL,S1(S1<2W)为两根差分线之间的间距(指线边缘与线边缘之间距离),T1信号层的成品铜厚，外层1OZ=1.4MIL,而内层考虑1OZ=1.2MIL,0.5OZ=0.6MILZdiffCalculate为计算按钮，各因素是可以相互推算的,50欧姆的阻抗,5MIL,H1需要多少呢？在Polar软件中找到特性阻抗模型,把相应要求值写上去H1后面的Calculate为计算按钮，H1的值就计算出来了.大家可以利用Calculate为计算按钮去相互推算试一下。3.2MIL106PP组合而来,48.42MIL1.3MM1/1OZ的芯板的介质厚度,具体是这样得来:1.3MM-0.035X2)X39.37=48.42MIL.一般层压厚度需比成品板厚小0.1MM1.6MM,1.5MM,此构造的层压厚度为:0.08MM+1.3MM+0.08MM+0.035MM(铜厚)=1.495MM.即刚好满足成品板厚1.6MM的要求。六层板板厚1.2MM,信号层要求把握50欧姆特性阻抗和100欧姆差分阻抗.具体详见:61.2MM1.jpg61.2MM2.jpg,阻抗模型中H2=29.94MIL是怎5.1+1.2+22.44+1.2=29.94MIL,22.44MIL 3 张7628的PP组合 ,0.19MMX3=0.57MMX39.37=22.44MIL,所 以 其层压厚度:0.08MMX2+0.2MMX2+0.49MM+0.035MM=1.085MM.(:0.57MM0.49MM),1.2MM.0.49MM7628*2+2116组合.六,现给大家供给PolarSi9000V7.1下载地址及安装方法:下载地址:亮腾资讯网SI9000V7.1阻抗计算软件也称PCB叠层阻抗工具SI9000V7.1A：点击setup.exe安装完毕。B：翻开SI9000，指定\Crack\si9000.lic的路径后即可破解成功。Si9000m是全的边界元素法场效解算器，建立在我们生疏的早期Polar阻抗设计系统易于使用的用户界面之上。Si9000m增加了增加型建模功能，以便推想多介质PCB层的最终阻抗，同时考虑到邻近差动构造之间的介电常数差异。建模时常常无视了外表涂层，Si9000m的解决方案，可依据电路板承受的特别阻焊方法进展定制。的Si9000m还提取偶模阻抗和共模阻抗〔偶模阻抗是当两条传输线对都承受相同量值、一样极性的信号驱动时，传输线一边的特性阻抗〕在USB2.0和LVDS等高速系统中，越来越需要把握这些特征阻抗。七,怎样正确选择阻抗模型:大家在计算阻抗时，首先要选择正确的阻抗模型是格外重要的！那么怎样选择正确的阻?1.外层特性阻抗模型:外层特性阻抗模型是外层线路中某根线需要把握一般为50欧姆的阻抗,例如:一个四层板,1.6MM,TOPBOTTOM5MIL50欧姆的特性阻抗.特性阻抗.jpg(112.37KB,114)外层特性阻抗内层特性阻抗.jpg(122.42KB,134)内层特性阻抗外层差分阻抗.jpg(120.93KB,84)外层差分阻抗内层差分阻抗.jpg(133.4KB,79)内层差分阻抗外层特性共面阻抗.jpg(109.05KB,79)外层特性共面阻抗内层特性共面阻抗.jpg(109.28KB,122)内层特性共面阻抗外层差分共面阻抗.jp