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详解怎样使用PolarSi9000软件计算阻抗及如何设计层叠结构.pdf
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详解怎样使用PolarSi9000软件计算阻抗及如何设计层叠结构.pdf
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详解怎样使用 Polar Si9000 软件计算阻抗及如何设计层叠结构 .
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 , 及 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 . ( V0 y7 F+ t2 e9 h
1. 外层特性阻抗模型 :
* ]0 O5 H6 j6 E6 n3 F4 }
+ R: [; j3 q- v" | ?
2. 内层特性阻抗模型 :
3. 外层差分阻抗模型 :
5 `7 s6 [6 }/ L7 |- I( ^: D
4. 内层差分阻抗模型 :
5. 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 . 5 N' P# j5 x8 f
T9 f1 c5 N, r" M
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 , 普通的 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注意 : 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 :0.10MM 1/1OZ 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 :0.15MM 1/1OZ 的芯板 , 其总厚度
是:0.15MM+0.035MM+0.035MM=0.22MM,而 0.2MM 1/1OZ 的芯板 , 其总厚度就是 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,2116 为 0.11MM,7628 为 0.19MM.
当我们计算层叠结构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,即 12.2MIL 等. 但需注意以下几点 : 1, 一般不允许 4 张
或 4 张以上 PP叠放在一起 , 因为压合时容易产生滑板现象 . 2, 7628 的 PP一般不允许放在外
层, 因为 7628 表面比较粗糙 , 会影响板子的外观 . 3, 另外 3 张 1080 也不允许放在外层 , 因为压
合时也容易产生滑板现象 .
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结构时使用 !
四, 怎样使用 Polar Si9000 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 ?其次根据文件选择正确的阻抗模型来计算阻抗 , 最后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 Polar Si9000 计算阻抗及设计层叠结构 :
1. 四层板板厚 1.6MM,外层信号线要求控制 50 欧姆特性阻抗和 100 欧姆差分阻抗 . 其设
计结构详见 :4 层板 1.6MM阻抗设计 .jpg, 其中 H1代表的是信号层与参考层之间的介质厚度 ,
即 L1 与 L2 之间的厚度为 3.2MIL,Er1 为板材的介电常数 ,FR-4 通常为 4.2-4.6,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(注意 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
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