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软硬结合电路板的阻抗计算,你会吗?

时间:2023-10-08 人气:358


                                                                 软硬结合电路板的阻抗计算,你会吗?




什么是软硬结合板? 

PCB线路板(硬板)是重要的电子部件,FPC是柔性线路板(软板),具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好的特点;软硬结合板就是柔性线路板与硬性线路板经过压合等工序,按相关工艺要求组合在一起的板。

软硬结合板如何计算控制阻抗?

一般PCB工程师日常很少遇到软硬结合的产品,对于软硬结合的阻抗了解就更加少了;为了解决PCB工程师对软硬结合板阻抗计算的困惑,本文将以腾创达电路技术工程师,为大家讲解软硬结合板阻抗的计算要点。


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软硬板的阻抗注意事项

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硬板模版参数填写


H1:半固化片的介质厚度,要填写残铜流胶后的介质厚度。

Erl:介电常数,一般板材常规是4.2,如果是特殊板材要填写板材的介电常数。

W1:设计的阻抗线宽。

W2:线面宽度在线底宽度W1-0.5mil。

S1:设计的差分阻抗线距。

T1:内层H/Hoz,铜厚按0.6mil计算,内层1/1oz,铜厚按1.2mil计算,外层成品铜厚1/1oz,铜厚按1.4mil计算,外层成品铜厚2/2oz,铜厚按2.4mil计算。

C1:基材上的阻焊厚度0.8mil。

C2:铜面上的阻焊厚度0.5mil。

C3:差分阻抗线之间的阻焊厚度0.8mil。

CEr:阻焊的介电常数3.5mil。


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软板模版参数填写


H1:介质厚度,即基材的PI厚度,PI厚度与粘合材料的粘合厚度。

Erl:介电常数,基材的DK值,不同品牌的材料和厚度的DK值不相同,正常范围为3.15~4.2。

W1:设计的阻抗线宽。

W2:线面宽度在线底宽度W1-0.5mil。

S1:设计的差分阻抗线距。

T1:铜的厚度,12um为0.45mil,18um为7mil,35um为1.4mil。

C1:基材上的覆盖层厚度50um为2mil。

C2:铜面上的覆盖层厚度28um为1mil。

C3:差分阻抗线之间的覆盖层厚度50um为2mil。

CEr:覆盖层的DK值,1/2mil覆盖层为2.45,1mil覆盖层为3.4。


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计算阻抗匹配介质厚度压合图

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硬板叠层图


1、华秋DFM软件可以自动生成叠层图,也可以手动填写层数、板厚、铜厚等,用叠层图的介质厚度匹配阻抗。

2、如需调整叠层结构,华秋DFM软件里面有自带板材、半固化片(PP)及铜箔的,可根据需要自行选择。

3、在叠层结构需要更改的参数位置点击右键,可根据需要进行添加、替换或删除;弹出的窗口是华秋DFM软件自带的物料库,有芯板、光板、PP、铜箔可供选择。

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添加物料及修改


华秋DFM软件的板材、PP、铜箔库修改,物料库存放的路径在软件安装目录material文件夹下面,物料库的文件是Excel电子档格式,打开修改里面的参数即可;没有的板材可以在里面增加或更改,比如软板的材料。


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FPC材料选择


1、FPC材料PI包含有胶电解、无胶电解、有胶压延、无胶压延,有胶和无胶的区别在于有胶会厚一点,不是很柔软,无胶的柔软性要好一些,电解铜和压延铜的区别在于压延铜的延展好性,耐弯折,但贵些,颜色是铜面黄发黑,电解铜是铜面偏红色延展性要差一些。

2、FPC材料PI影响阻抗的因素,介质常数有胶和无胶材料不同,阻抗控制有差别;贴电磁膜的阻抗不好控制,每家电磁膜的结构不同,算出来的阻抗影响很大,一般的解决方法是先根据经验计算阻抗打样生产测试阻抗,设计不满足阻抗再做调整。4.png



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阻抗计算列表操作


1、在华秋DFM软件中输入阻抗控制要求值,再选择阻抗层,找到阻抗对应的模板,再输入原始线宽线距,如参考层特别比如隔层参考,需要手动选择参考层。

2、参数输入完毕后点击全部计算,计算结果为绿色则计算正确,若为红色需要调整线宽线距或者介质厚度。

3、右上角可以更改单位(mil/mm),左下角则可以添加多组阻抗。

4、全部计算为根据线宽线距计算阻抗值,全部反算为根据阻抗要求值计算线宽线距。5.png


软硬结合处阻抗分别计算

设计文件的阻抗线在软板区域和硬板区域进行计算和控制阻抗时,分别根据软板、硬板的压合图中的软、硬板介质厚度来调整阻抗。

在客户需要阻抗值并提供叠层结构图,那么我们该怎么做才能满足客户要求的阻抗?

第一步:预估制作合理的压合图。

第二步:调整线宽线距,共面的线到铜距离。

第三步:调整压合结构图的介质厚度。

第四步:调整介电常数以及铜厚。

调整后满足阻抗值,如涉及到改变用户要求的参数需与客户协商做调整。6.png



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