在使用编织玻璃加强纤维叠层板时，为何测量阻抗与场求解程序的计算值不同
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应用说明139 在使用编织玻璃加强纤维叠层板时，为何测量阻抗与场求解程序的计算值不同 |
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| 背景 场求解程序广泛用于控制阻抗结构的计算和分析。但在设计差分结构，尤其是使用精密几何构造时，有必要充分认识基础叠层板和聚脂结构，以获得良好的产出。 设计时的考虑因素 |
FR4中单端和差分迹线的显微结构
上述结构是两种不同介电物质的混合 玻璃的介电系数约为6，而FR4中树脂的介电系数约为3。当差分迹线相互接近时，您需要考虑电场“面对”的是一个树脂较多的区域，应使用较低的Er来补偿Er的降低。 |
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为何结果与理论值不同？ 首先看看介电系数Er。通常FR4的值约为
4.2，但这只是整批材料的额定介电常数。 如果您是制造商，考虑到影响Er的不仅是材质，还有结构和几何构造的因素，那么一定能获得更大的产出。显微结构有助于您理解为什么差分迹线的结果高于设计值。 |
如何满足严格的差分阻抗要求？ 使用Er接近树脂的加强纤维叠层板可以满足这一要求；您可以与供应商商讨如何平衡产出和材料成本的增加。 使用非编织类的aramid加强纤维也是降低Er变化的方法之一，因为这种加强纤维的Er与树脂非常接近。 确保测量的正确性 |
| 可能的变化 请看下图。您会看到将不同的Er考虑在内后阻抗的变化，以及未考虑这些因素时可能产生的错误类型。 注意由于上述效应是实际存在的，是您选择材料的物理特性所致，因而在设计流程时，需要为单端迹线指定一个Er值，为差分迹线指定一个值。如果是共面结构，还需要指定第三个值。通过建立试样并在流程中运行的办法可以确定这些值的大小。一种经济的方式是在您已投入生产的PCB板上添加其它试样。 |
如何作出更为准确的预测？ 制造商应该依靠经验和材料规格选择Er值进行计算。对于差分迹线间没有玻璃纤维的区域，可以使用比制造商使用的整批叠层板材料的介电系数更低的Er。经验表明，对于现在常见的差分迹线尺寸5 mils，迹线间距5 - 7 mil，叠层板厚度大于8 mils的情况，如果FR4的Er范围在3.6 - 3.9（Er降低10 ~ 15%） 之间，所作的预测会接近实际情况。（请看下图中突出显示的部分） 使用非编织类的aramid材料或其它加强纤维的 Er 与树脂填充物相近的介电叠层板，可以解决这一问题。PCB制造商和PCB设计商应共同商讨通过增加材料成本提高产出是否具有可行性。 |
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在两条差分迹线间树脂较多的区域，为何Zdiff的预测值为100欧姆，而实际值是 107欧姆
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| 修改设计。 控制阻抗PCB板的原始设计商和制造商之间应该保持良好的沟通。为此，Polar Si6000b 场求解阻抗设计系统增加了寻找新数值和根据基础参数的变化绘制灵敏度图形的功能。 |
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| 获取详细信息？ 请发送电子邮件至picchina@81890.net获取PCB控制阻抗测量的详细信息 请发送电子邮件至picchina@81890.net获取场求解阻抗设计软件的详细信息 |
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