[技术文章] 目前中国PCB设计中的不同层次的工程师的阻抗控制与层叠

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查看1421 | 回复11 | 2018-7-13 10:08:57 | 显示全部楼层 |阅读模式

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说起阻抗控制,很多人都是一脸的轻描淡写:这么简单,我刚入行就会了。在深入了解行业在设计中进行阻抗控制的方法之后,我总结了4个层次。


第0层次
,不进行阻抗控制。也分两种,一种是设计不属于高速范畴,不需要控制阻抗;一种是到了高速范畴,却不知道需要控制阻抗,导致设计出问题。之前的话题有提过现在的一个设计趋势是低频的电路,呈现高速的问题,也会导致部分设计工程师忽略了阻抗控制。


第1层次
,提供阻抗要求,让工厂来进行层叠设计。到了这一层次,设计工程师具备了高速电路的知识,也知道了阻抗控制的必要性。但是觉得自己计算阻抗和层叠比较繁琐,并且就算设计阶段做了阻抗计算,反正到板厂还是要调整的。所以就偷懒,只提供如下图(1)所示的阻抗需求表,然后依赖板厂来做层叠设计。


dieceng2-01.jpg

图1、阻抗需求表
这样做的缺点是放弃了层叠设计。有的工程师会反对说,我的设计文件本来就有层叠信息哈,板厂不可能把我的层叠顺序搞反的。如图(2),这是一个12层板的层叠,确实板厂会按照这个顺序来进行层叠,不会搞错。


(至于为什么叠出双带线走线以及4个平面层连在一起,我们会在后面的12层板叠层详解章节进行讨论)

dieceng2-02.jpg

图2、 12层板层叠示意

图2所示的层叠方案,其实有很多需要注意的细节,比如:双带线结构的Signal层需要拉大距离,中间连续4个平面层,也要拉大两个Power层之间的距离,减小Ground到Power的距离,等等。这些细节没有控制好,就像第一章说的,产品的“先天”质量就存在问题,需要后面花费更多的时间和成本来进行改进。


所以:板厂只是板厂,他们会帮着控制阻抗,但是层叠是设计工程师自己的事情,需要重视!


第2层次
,同时提供阻抗要求和层叠设计表格,如图(3)所示:(阻抗表同图1)


dieceng2-03.jpg

图2、层叠设计表格

在提供图1的阻抗表的同时,提供详细的层叠设计表格,指明层叠顺序的同时,把各层的大致厚度都标注出来。板厂虽然最后一定会调整,但是会在我们指定范围之内做微调。


达到这个层次,需要设计工程师对板厂的加工流程,板材的大致特性及数据有一定的了解。顺便说一下,一博科技的PCB设计工程师,提交Gerber的时候,都会同时提供阻抗表与层叠表。我们从入职开始,就持续的培训阻抗控制技巧,参观PCB制板厂,了解加工流程。


第3层次
,不仅同时提供阻抗需求表以及层叠设计表,同时还要详细指定每一层的材料型号。比如铜箔是采用RTF铜箔还是VLP铜箔,1-2层之间是使用2张1080,RC含量为XX。2-3层之间是Core芯板,是XX型号,等等。如下图所示:

dieceng3-01.jpg

有人会问:为什么要详细到这个程度?我又不是板厂的ME工程师!


这个层次不是所有的项目都需要达到的,一般是推荐10G Bps+的系统,采用了低损耗板材或者超低损耗板材的时候,由于材料对信号的影响变得更加显著,需要关注到铜箔的粗糙度以及玻璃纤维布的编制效应等。
人人为我,我为人人。希望大家下载资料的同时能回帖支持,你们的支持,是我最大的共享动力。不回帖以后不共享了。哈哈
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精进攻城狮 | 2018-7-13 23:36:40 | 显示全部楼层
大功率碳化硅逆变器 qq2536791790
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cityhu | 2018-7-14 08:39:30 | 显示全部楼层
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megar | 2018-7-14 09:06:53 | 显示全部楼层
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xfzc | 2018-7-14 14:02:06 | 显示全部楼层
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雪上伤 | 2018-7-14 18:00:57 | 显示全部楼层
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哭泣的蜗牛 | 2018-7-15 11:48:54 | 显示全部楼层
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thanky0u58 | 2018-7-15 14:27:04 | 显示全部楼层
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sfx29 | 2018-7-16 15:03:00 | 显示全部楼层
看完后才知自己处于0级
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wcf88123310 | 2018-7-17 08:52:22 | 显示全部楼层
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