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              軟硬結合電路板的阻抗計算,你會嗎?

              時間:2023-10-08 人氣:239


                                                                               軟硬結合電路板的阻抗計算,你會嗎?




              什么是軟硬結合板? 

              PCB線路板(硬板)是重要的電子部件,FPC是柔性線路板(軟板),具有配線密度高、重量輕、厚度薄、彎折性好的特點;軟硬結合板就是柔性線路板與硬性線路板經過壓合等工序,按相關工藝要求組合在一起的板。

              軟硬結合板如何計算控制阻抗?

              一般PCB工程師日常很少遇到軟硬結合的產品,對于軟硬結合的阻抗了解就更加少了;為了解決PCB工程師對軟硬結合板阻抗計算的困惑,本文將以騰創達電路技術工程師,為大家講解軟硬結合板阻抗的計算要點。


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              軟硬板的阻抗注意事項

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              硬板模版參數填寫


              H1:半固化片的介質厚度,要填寫殘銅流膠后的介質厚度。

              Erl:介電常數,一般板材常規是4.2,如果是特殊板材要填寫板材的介電常數。

              W1:設計的阻抗線寬。

              W2:線面寬度在線底寬度W1-0.5mil。

              S1:設計的差分阻抗線距。

              T1:內層H/Hoz,銅厚按0.6mil計算,內層1/1oz,銅厚按1.2mil計算,外層成品銅厚1/1oz,銅厚按1.4mil計算,外層成品銅厚2/2oz,銅厚按2.4mil計算。

              C1:基材上的阻焊厚度0.8mil。

              C2:銅面上的阻焊厚度0.5mil。

              C3:差分阻抗線之間的阻焊厚度0.8mil。

              CEr:阻焊的介電常數3.5mil。


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              軟板模版參數填寫


              H1:介質厚度,即基材的PI厚度,PI厚度與粘合材料的粘合厚度。

              Erl:介電常數,基材的DK值,不同品牌的材料和厚度的DK值不相同,正常范圍為3.15~4.2。

              W1:設計的阻抗線寬。

              W2:線面寬度在線底寬度W1-0.5mil。

              S1:設計的差分阻抗線距。

              T1:銅的厚度,12um為0.45mil,18um為7mil,35um為1.4mil。

              C1:基材上的覆蓋層厚度50um為2mil。

              C2:銅面上的覆蓋層厚度28um為1mil。

              C3:差分阻抗線之間的覆蓋層厚度50um為2mil。

              CEr:覆蓋層的DK值,1/2mil覆蓋層為2.45,1mil覆蓋層為3.4。


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              計算阻抗匹配介質厚度壓合圖

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              硬板疊層圖


              1、華秋DFM軟件可以自動生成疊層圖,也可以手動填寫層數、板厚、銅厚等,用疊層圖的介質厚度匹配阻抗。

              2、如需調整疊層結構,華秋DFM軟件里面有自帶板材、半固化片(PP)及銅箔的,可根據需要自行選擇。

              3、在疊層結構需要更改的參數位置點擊右鍵,可根據需要進行添加、替換或刪除;彈出的窗口是華秋DFM軟件自帶的物料庫,有芯板、光板、PP、銅箔可供選擇。

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              添加物料及修改


              華秋DFM軟件的板材、PP、銅箔庫修改,物料庫存放的路徑在軟件安裝目錄material文件夾下面,物料庫的文件是Excel電子檔格式,打開修改里面的參數即可;沒有的板材可以在里面增加或更改,比如軟板的材料。


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              FPC材料選擇


              1、FPC材料PI包含有膠電解、無膠電解、有膠壓延、無膠壓延,有膠和無膠的區別在于有膠會厚一點,不是很柔軟,無膠的柔軟性要好一些,電解銅和壓延銅的區別在于壓延銅的延展好性,耐彎折,但貴些,顏色是銅面黃發黑,電解銅是銅面偏紅色延展性要差一些。

              2、FPC材料PI影響阻抗的因素,介質常數有膠和無膠材料不同,阻抗控制有差別;貼電磁膜的阻抗不好控制,每家電磁膜的結構不同,算出來的阻抗影響很大,一般的解決方法是先根據經驗計算阻抗打樣生產測試阻抗,設計不滿足阻抗再做調整。4.png



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              阻抗計算列表操作


              1、在華秋DFM軟件中輸入阻抗控制要求值,再選擇阻抗層,找到阻抗對應的模板,再輸入原始線寬線距,如參考層特別比如隔層參考,需要手動選擇參考層。

              2、參數輸入完畢后點擊全部計算,計算結果為綠色則計算正確,若為紅色需要調整線寬線距或者介質厚度。

              3、右上角可以更改單位(mil/mm),左下角則可以添加多組阻抗。

              4、全部計算為根據線寬線距計算阻抗值,全部反算為根據阻抗要求值計算線寬線距。5.png


              軟硬結合處阻抗分別計算

              設計文件的阻抗線在軟板區域和硬板區域進行計算和控制阻抗時,分別根據軟板、硬板的壓合圖中的軟、硬板介質厚度來調整阻抗。

              在客戶需要阻抗值并提供疊層結構圖,那么我們該怎么做才能滿足客戶要求的阻抗?

              第一步:預估制作合理的壓合圖。

              第二步:調整線寬線距,共面的線到銅距離。

              第三步:調整壓合結構圖的介質厚度。

              第四步:調整介電常數以及銅厚。

              調整后滿足阻抗值,如涉及到改變用戶要求的參數需與客戶協商做調整。6.png



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