高速板材實例

1、高速板材選擇實例選擇合適的板材主要有如下的考慮：1)可制造性；2)與產(chǎn)品匹配的各種性能(電氣、穩(wěn)定性等)；3)材料的可及時獲得性 /ti me To Market ；4)成本因素/Cost ;5)法律法規(guī)的適用性等；常用的高速板材有如下一些：1)Rogers RO4003/RO3003/RO4350(PTFE) 等2)Tuc 862/872SLK/872SLK-SP/883/933 等3)Panasonic Megtron4/Megtron6 等4)Isola FR408HR 等5)Park-Nelco N4000-13,N4000-13EPSI 等6)ITEQ IT180、IT200 等當然

2、還有很多其他的板材，在此就不一一舉例了，每種材料都有各自的優(yōu)缺點，由于篇幅有限也不在此討論各種材料的優(yōu)缺點了。上面的Tuc862嚴格意義上來說并不算高速板材，只是它的參數(shù)介于低損耗和普通損耗之間，而價格和普通損耗的材料差異不大，被很多主流公司用來作為降成本的一種方案。如下是一個簡單的板材選擇案例，需滿足以下的一些基本需求：高速信號部分有 12.5Gbps Interlaken 信號、QPI、PCIE3和10.3125Gbps到光口信號；;差分信號阻抗控制有85ohm高速信號損耗要求：-0.8dB/inch4GHz,-1.6dB/inch8GHz圖21從圖21可知用普通材料損耗已經(jīng)超出了標準，需

3、要用比普通損耗級別更低的中、低損耗材料才能滿足要求了90ohm 和100ohm（線寬、線間距固定）；4通道DDR4信號；小電壓大電流的 電源較多，其中0.9V電源最大電流80A ;板厚小于2.8mm , 6萬多Pin的板需要在2個月內(nèi)完成設(shè)計并制板且保證性能時間緊迫，第一步就是要先確定使用什么材料才能確定疊層，選擇材料的第一原則當然是性價比及交期的考量。我們?nèi)绻x擇普通的板材， Dk/Df為4.2/0.022時仿真的損耗結(jié)果如下圖7 dJmch tRH, 11vBCHx學(xué)I IfiMBrrfKML-fGMr上面提到過Tu862中損耗材料，從損耗角度來看應(yīng)該是可以滿足要求，但還要看是否能滿足阻

4、抗要求，下面圖22為阻抗計算的結(jié)果。圖22由上面計算結(jié)果可知，雖然Tu862從損耗角度能滿足要求，但本案例為了滿足交期已經(jīng)固定了線寬，從計算的結(jié)果顯示需要一個Dk更小的材料才能滿足阻抗要求，最后綜合各種材料的特性及交期考慮，我們選擇了Tu872slk sp(Dk/Df 為3.5/0.008,交期正常為2周，其他高速板材正常交期大于 2周)，重新計算阻抗及損耗結(jié)果如下圖23和圖24所示。5rnil 1 A SQWtt il ILhti H.-.l I UfrU I :4_2/10mihlaOWJfJ | l-kr-M 11 All 的忖I 卜上片 73 他#用gWl； 15.電，中1 . 1MK

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6、計及制板，目前已經(jīng)全部調(diào)試通過。4.結(jié)論在實際的工程操作中，高速板材的選擇看似簡單但需要考慮的因素還是非常多的，通過本文 的介紹，作為 PCB設(shè)計工程師或者項目負責(zé)人，如果對板材的特性及選擇有一定的了解，那么無疑就是對項目的把控如虎添翼。下面是一些針對高速板材選擇的建議:1） 了解板材屬性2）使用合適板材搭建合理層疊3）通知板廠提前備料，并確認疊層的可實現(xiàn)性4）當信號速率高，走線長，對損耗有要求的設(shè)計，使用普通材料已經(jīng)沒有裕量或者裕量不多時，請考慮選擇高速板材5）閉環(huán)驗證最后，使用高速板材（高速設(shè)計）需要考慮的因素總結(jié)如下：1）低損耗、耐CAF/耐熱性及機械韌（粘）性（可靠性好）2）穩(wěn)定的Dk/Df參數(shù)（隨頻率及環(huán)境變化系數(shù)?。?）材料厚度及膠含量公差?。ㄗ杩箍刂坪茫?）低銅箔表面粗糙度（減小損耗）5）盡量選擇平整開窗小的玻纖布（減小skew和損耗）6）用一般的制程即可加工（加工性好）7）