阻抗设计指导书.doc

百強電子（深圳）有限公司
標題
阻抗設計指導書
版本
01
文件編號

生效日期
2012-11-06
頁碼
9

文 件 履 歷 表
◆◇◆◇文　件　履　歷◆◇◆◇
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01

2012-11-06
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1.目的
1.1明确阻抗设计的要求，方法和参数选用；
1.2建立阻抗设计作业标准，指导阻抗设计，以保证满足客户设计要求。
2.范圍
2.1普通多层板阻抗设计适用。
2.2适用于采用计算软件SI8000的阻抗设计和阻抗控制。
3.定義:
3.1阻抗：具有电阻、电感和电容的电器里，对交流电所起的阻碍作用叫做阻抗。阻抗常用Z表示。
　阻抗由电阻、感抗和容抗三者组成。
4.組織與權責
4.1工程部依设计指引进行设计；
4.2廠務部相关工序负责过程中品质异常时的改进，制作控制能力的提高；
4.3品管部负责数据分析、过程定期监控；
5.作業流程：無
6.作業內容:
6.1阻抗影响主要因素,其中一個參數變化，假設其餘條件不變：
6.1.1阻抗线宽：阻抗线宽与阻抗成反比，线宽越细，阻抗越高，线宽越粗，阻抗越低。
6.1.2介质厚度：介质厚度与阻抗成正比，介质越厚则阻抗越高，介质越薄则阻抗越低。
6.1.3介电常数：介电常数与阻抗成反比，介电常数越高，阻抗越低，介电常数越低，阻抗越高。
6.1.4防焊厚度：防焊厚度与阻抗成反比，在一定厚度范围内，防焊厚度越厚，阻抗越低，防焊厚度越薄，阻抗越高。
6.1.5铜箔厚度与阻抗成反比，铜厚越厚，阻抗越低，铜厚越薄，阻抗越高。
6.1.6差动阻抗：间距与阻抗成正比，间距越大，阻抗越大，其余影响因素则与特性阻抗相同。
6.1.7.Coplanar阻抗：阻抗线距导体的间距与阻抗成正比，间距越大，阻抗越大，其它影响因素则与
特性阻抗相同。
6.2阻抗设计值计算模式及设计要求：阻抗计算采用SI8000计算软件模拟的參數表，如圖:

H1/H2/H3:介电层厚度（如双面板即为板材厚度，如四层板即为PP片厚度,如四层板参考层为第三层则为
PP片厚度+板芯厚度，重点是要看参考层）.
Er1：介电常数（一般为4.5）.
W1:下缘线宽（蚀刻后的下缘线宽）.补偿后的线宽+10%的蚀刻值
W2:上缘线宽（蚀刻后的上缘线宽）.原稿线宽
T1:成品铜厚.
C1:基材上的绿油厚度.
C2:阻抗线上的绿油厚度.
CEr:阻焊油的介电常数.
D1:阻抗线到周围铜皮之间的距离
S1:阻抗线到阻抗线之间的距离
C3:阻抗线与阻抗线之间的绿油厚度！
6.2.1外層特性阻抗计算圖示：
單張PP 　　　兩張PP

6.2.2单端共面波導阻抗计算圖示：
　　單張PP　　　　　　　　　　　　　　　　　　兩張PP

6.2.3外層差動阻抗计算圖示：
　　單張PP 兩張PP

6.2.4外層共面差動阻抗计算圖示：
　　單張PP　　　　　　　　　　　　　　　　　　兩張PP

6.2.5内层特性阻抗计算圖示：
　單張PP 兩張PP

6.2.6内层差動阻抗计算圖示：
　單張PP　　　　　　　　　　　　　　　　　　兩張PP

H1:阻抗线到最近的介电层之间的厚度.
H2: 阻抗线到较近的介电层之间的厚度.
6.2.7内层共面特性阻抗计算圖示
　單張PP 兩張PP

6.2.8内层共面差動阻抗计算圖示
　單張PP 兩張PP

6.2.9內層微波特性阻抗計算圖示：
　單張PP 　　　　　　　　　　　　　　　　　兩張PP

6.2.10內層共面差動波導阻抗計算圖示：：
　單張PP　　　　　　　　　　　　　　　　　　兩張PP

6.3跨跃参考层也按以上相应模式计算，跳跃绝缘层厚度计算见本指引中介质层厚度计算说明：
6.3.1. X：客户要求的阻抗中值 Y：设计模拟计算值.設計允許偏差Y=X+/-1
6.3.2当使用联茂或生益物料时，所有外层阻抗需加2欧姆模拟，例如：外层单线应为：Y=(X+2)+/-1.5;
6.3.3设计计算值允许偏差仅适用阻抗公差≧±7%,如公差比此严格，需另作评审.
6.3.4对于客户要求阻抗值小于50欧姆时，需问客按+/-5欧姆控制，如严于此要求需提出评审.
6.3.5凡阻抗值＞150欧及阻抗值＜30欧定义为高低值阻抗，制作时需要提出评审.
6.3.6凡设计阻抗线宽≧13mil暂定为大线阻抗，阻抗模拟需加4ohm,需发预警特别管控.
6.3.7如阻抗设计以上模块不能满足的，需提出评审.
6.4影响阻抗的参数厂内定义取值
6.4.1线路铜厚及线宽上下幅差异计算基准

叠构铜厚
计算铜厚
线宽上下幅差异
备注
正片碱蚀
内层

Hoz
15um
7.6um
/
1oz
30um
10um
2oz
64um
20um
外层

基铜+电镀铜
＜46um
13um
基铜+电镀：面铜理论计算值参考电镀设计中的公式计算
基铜+电镀铜
46um≦63.5um
20um
基铜+电镀铜
63.5≦89um
28um
基铜+电镀铜
89≦114um
38um
　6.4.2.PP及芯板介电常数
　a.常用物料阻抗计算的介电常数定义
材料供应商
Dk值
生益
4.5
联茂
4.5

b.以上DK值含PP及芯板的DK值，为厂内阻抗计算经验值
6.4.3介质层厚度计算方式及公差
a.介质厚度计算方法：ΣH总=Σ绝缘层厚度+Σ铜厚
a.aΣH总：第N层到第M层的层间介质厚度；（N层M层指两参考层）
a.bΣ绝缘层厚度：第N层到第M层所有相邻层间介质厚度之和
a.cΣ铜厚：第N+1层到第M-1层间所有层铜厚之和.
a.d当外层阻抗线的参考层跳跃一层铜层（如为L3层）时，则所跳跃的铜层（L2层）铜厚50%计入
总绝缘层厚度中
a.f内层阻抗线的参考层跳跃一层铜层时，则所跳跃的铜层铜厚正常情况全部计算入总绝缘层厚度中
6.4.4阻抗板设计代入介质层公差范围：（MI同时提供厂内介质层公差控制范围）
PP 绝缘层厚度与设计理论值差异能力公差
单张PP规格能力
2张同规格PP规格能力
3张同规格PP规格能力
不同规格组合PP规格能力
单张PP规格
公差
2张同规格PP
公差
3张同规格PP
公差
组合规格PP
公差
1080
±5um
1080*2
±5um
1080*3
±6um
1080+1080(不同含胶量)
±10um
2116
±5um
2116*2
±5um
7628*3
±9um
1080+2116
±10um
2313
±5um
2313*2
±5um

1080+7628
±5um
7628
±5um
7628*2
±9um

1080+106
±5um

2116+7628
±10um

2116+2116(不同含胶量)
±5um

2116+2313
±5um

7628RC*2+2116
±10um

7628*2+1080
±5um
6.4.5防焊厚度及介电常数
线路总铜厚
线路上湿膜厚度
基材上湿膜厚
油墨DK
＜46um
18um
38um

3.8

46-＜63.5um
18um
48um
63.5um-＜89um
30um
58um
89um-114um
30um
90um
6.4.6阻抗条设计
a.目前阻抗Coupon条宽度为0.3”，长度6”
b.当客户对阻抗测试线设计没有规定时，阻抗测试线设计按以下规定：
b.a阻抗测试线离其它铜面距离20mil
b.b阻抗测试线一般按直线设计，如采用弯曲线方式（A类），曲线要求圆滑，不能有折线。
阻抗测试条的空白区要加假铜皮。
b.c特性阻抗测试也成品孔径要求为1.0mil，讯号线测试孔与参考层测试孔的中心座标
间距離均为2.54mm。
b.d讯号线测试孔的焊盘为圆形，参考层测试孔的焊盘为正方形，其焊盘均比测试孔大12mil，
其防焊窗均比焊盘大6mil。
b.e讯号线下的参考层铜皮要连续，不能有间断或套成空洞，讯号线与参考层之间不能做有铜层。
参考层测试孔只与参考层相连；讯号线测试孔只与讯号线相连。
b.f设计差动阻抗时，测试孔间距要做成跟公司测试工具一致。详见下图：
6.4.7防焊后和蚀刻后阻抗值计算
注：如客户阻抗要求公差为±7%，蚀刻后测外层阻抗公差相应为±7%；以此类推。
阻抗类型
客户阻抗要求中值N(Ω)及公差
蚀刻后测阻抗控制(Ω)
(湿膜后)外形前测阻抗控制(Ω)
阻抗线要求盖绿油的外层阻抗
单线阻抗
N≦40±10%
(N+1.5)±10%
按客户要求
40＜N≦55±10%
(N+2)±10%
55＜N≦65±10%
(N+3)±10%
65＜N≦75±10%
(N+3.5)±10%
75＜N≦85±10%
(N+4)±10%
85＜N±10%
(N+4.5)±10%
差动阻抗
N≦60±10%
(N+4)±10%
60＜N≦75±10%
(N+5)±10%
75＜N≦85±10%
(N+16)±10%
85＜N≦95±10%
(N+7.5)±10%
95＜N≦115±10%
(N+10)±10%
115＜N±10%
(N+11)±10%
内层阻抗
N±10%
N±10%
6.4.8常见PP和铜箔的种类物性如下表
种类

厚度（miL）
7628
40%
6.0-7.0
43%
6.5-7.5
45%
7.0-8.0
48%
7.5-8.5
50%
8.0-9.0
2116
48%
3.5-4.3
50%
3.7-4.5
53%
4.0-5.0
55%
4.2-5.2
58%
4.5-5.5
1080
60%
2.4-2.8
63%
2.5-3.0
66%
2.7-3.3
68%
2.9-3.5
1506
48%
5.5-6.5
2113
55%
3.0-4.0
HOZ
0.6-0.7
IOZ
1.2-1.4
2OZ
2.4-2.8
上述PP参考厚度
6.4.9以下為各廠牌的DK參考值，只供參考使用.
生益
介电常数指标
典型值
普通材料
≤5.4
4.6
中TG材料
≤5.4
4.9
高TG材料
≤5.4
4.8
无卤素材料
≤5.4
4.7
超声
普通材料
≤5.4
4.3
中TG材料
≤5.4
4.4
高TG材料
≤5.4
4.6
无卤素材料
≤5.4
4.7
建滔
普通材料
≤5.4
4.5
中TG材料
≤5.4
4.5
高TG材料
≤5.4
4.5
宏仁
普通材料
≤5.4
4.67
中TG材料
≤5.4
4.77
高TG材料
≤5.4
4.71
无卤素材料
≤5.4
4.81
聯茂
普通材料
≤5.4
4.5
中TG材料
≤5.4
4.5
高TG材料
≤5.4
4.5
7.參考文件：無
8.附件：無

制定: 劉城 修改：
日期：2012-11-06 日期：