क्या मुझे पीसीबी में हाई स्पीड माइक्रोस्ट्रिप लाइन पर सोल्डर मास्क खोलना चाहिए?


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पीसीबी की शीर्ष परत, 50 ओम माइक्रोस्ट्रिप लाइन 650 MHz / 1.3 Gbps (सही: 1.3 GHz) आयताकार दालों को प्रेषित करती है ।

अच्छा संकेत अखंडता रखने के लिए, क्या मुझे अपने ट्रेस के शीर्ष पर एक सोल्डर मास्क स्याही निकालनी चाहिए?


पीसीबी सामग्री के बारे में क्या, यह 1 गीगाहर्ट्ज से अधिक आवृत्तियों के लिए मूल्यांकन किया गया है? मुझे लगता है कि पीसीबी सामग्री का प्रभाव मिलाप मास्क के प्रभाव से बड़ा है।
उवे

कई पेशेवरों और विपक्षों का वजन हमने तय किया कि हमें इस परियोजना में साधारण fr-4 के साथ ठीक होना चाहिए (कारणों के अनुसार, एक्सोटिक्स बहुत महंगे हैं और हमारी फाउंड्री में विशेष HF fr-4 नहीं है)। लेकिन, मैं मानता हूं, पीसीबी सामग्री पर निर्णय लेने से पहले बहुत सावधानी बरती जानी चाहिए। वैसे, यदि रुचि हो तो यहां विषय पर एक सही उत्तर देखें ।
सेर्गेई गोर्बिकोव

जवाबों:


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1.3GHz आयताकार दालों .... यह वास्तव में डिजिटल डेटा है? यदि यह है और घड़ी की आवृत्ति 1.3 गीगाहर्ट्ज़ है तो सिग्नल की वास्तविक आवृत्ति 650 मेगाहर्ट्ज़ है और मैं चिंता की आवृत्ति को 3 हार्मोनिक होने की सलाह दूंगा जो कि 1950 मेगाहर्ट्ज है। इस तरह की आवृत्ति पर मैं सिर्फ यह सुनिश्चित करूंगा कि आप अपने प्रतिबाधा गणना में सोल्डरमास्क के प्रभाव के लिए जिम्मेदार हैं और इसे छोड़ दें।

यदि आपके पास वास्तव में एनालॉग डेटा के आयताकार दालों हैं और आवृत्ति 1.3GHz है, तो मैं 6.5GHz के 5 वें हार्मोनिक को संरक्षित करने की कोशिश करूंगा, जो एक आवृत्ति पर हो रही है जहां चीजें वास्तव में मायने रखती हैं। इस मामले में मैं कहूंगा कि शायद माइक्रोस्ट्रिप सबसे अच्छी संरचना नहीं है और स्ट्रिपलाइन पर विचार करें। यदि आपको माइक्रोस्ट्रिप का उपयोग करना है तो अपनी लाइन की लंबाई के लिए और बिना सोल्डरमास्क (और लाइन ज्यामिति के साथ मिलाप की अनुपस्थिति या अनुपस्थिति के लिए) के लिए कुछ सिमुलेशन करें और तय करें कि आप किसके साथ रह सकते हैं। यदि आप अनुकरण नहीं कर सकते हैं तो लाइन लंबाई पर सोल्डरमास्क की उपस्थिति या अनुपस्थिति को आधार बनाएं। लंबी लाइनों के लिए (कई इंच से अधिक) सोल्डरमास्क हटाने पर विचार करें (हालांकि आपको लग सकता है कि ENIG में निकेल, यदि आपकी चढ़ाना है, तो सोल्डरमास्क से भी बदतर है)। छोटी लाइनों के लिए सोल्डरमास्क ठीक है।

कुछ अन्य बातें ... यह माइक्रोस्ट्रिप कब तक है? एक इंच से कम ... कई इंच से कम ... 30 इंच से ज्यादा? मेरे पास 15GHz की आवृत्ति सामग्री के साथ 70 इंच से अधिक माइक्रोस्ट्रिप के बोर्ड हैं। मैं सोल्डरमास्क हटाता हूं, और टिन चढ़ाना करता हूं। ENIG में निकेल (और, जाहिर है, निकल बाधा के साथ किसी भी अन्य चढ़ाना) इन लंबी लंबाई पर महत्वपूर्ण उच्च आवृत्ति नुकसान का कारण बनता है। मेरे पास समान आवृत्तियों पर बहुत सारे अन्य डिज़ाइन हैं, लेकिन लाइन की लंबाई 3 इंच से कम है, जहां सोल्डरस्क और यहां तक ​​कि ENIG पर मुखौटा पूरी तरह से अच्छा संकेत अखंडता है (जब तक कि मुखौटा की उपस्थिति के लिए ज्यामिति सही है)।


मैंने कहा "1.3 गीगाहर्ट्ज आयताकार", यह आदर्श मामला है, आईसी के लिए हम जिस तकनीक का उपयोग करते हैं उसमें सिलिकॉन ट्रांजिस्टर शायद ही 2 गीगाहर्ट्ज से अधिक कुछ भी काम करेगा। तो, शायद तीसरा हार्मोनिक माना जा सकता है। अनुभव साझा करने के लिए 10x, अच्छा जवाब।
सेर्गेई गोर्बिकोव

वैसे, लगता है कि आप सही थे, यह 1.3 जीबीपीएस था, इस प्रकार घड़ी 1.3 गीगाहर्ट्ज है, लेकिन सिग्नल लाइनें 650 मेगाहर्ट्ज आयताकार होनी चाहिए, इस प्रकार। मैं इसे अपने सहयोगियों पर जाँच करूँगा।
सर्गेई गोर्बिकोव

650 MHz / 1.3 gbps की पुष्टि की गई। मैंने सवाल सही किया। टिप्पणी के लिए शॉन, 10x।
सर्गेई गोरीकोव

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मैं एक उच्च आवृत्ति पीसीबी डिजाइन में एक वर्ष से कम का हूं। तो नीचे मेरा जवाब नहीं है, लेकिन तीन अलग-अलग स्रोतों से सलाह देता है।

स्रोत 1. मेरी उम्र के मुकाबले माइक्रोवेव अनुभव वाला मेरा एक दोस्त

विकल्प 1: ट्रेस के शीर्ष पर एक उद्घाटन करें, इसे विसर्जन सोने के साथ कोट करें।

मेरा ध्यान दें: मुझे पता है कि ENIG अल्ट्रा हाई स्पीड सिग्नल के लिए सबसे अच्छा विकल्प नहीं है, इसलिए शायद उसने मेरी आवृत्ति (650 मेगाहर्ट्ज पहले हार्मोनिक) के मूल्य के लिए जिम्मेदार है।

विकल्प 2: ट्रेस के शीर्ष पर मिलाप मास्क को हटा दें ( जिसे एक उजागर माइक्रोस्ट्रिप कहा जाता है ) हवा के साथ सीधे संपर्क की अनुमति देता है।

स्रोत 2. मेरी पीसीबी फाउंड्री
मैंने उनसे पूछा कि उनके ग्राहक आमतौर पर माइक्रोवेव अनुप्रयोगों के लिए कैसे करते हैं।

प्रतिक्रिया: एक मानक सोल्डर मास्क खोलना (ट्रेस चौड़ाई और कुछ मानक मिलाप मुखौटा विस्तार, 0.1 ओम प्रत्येक पक्ष कहें)। कोट के रूप में आप अन्य सभी संपर्क पैड कोट।

स्रोत 3. इंटरनेट
डॉ। एरिक बोगैटिन " जब सटीकता मायने रखता है ", मुद्रित सर्किट डिजाइन और निर्माण, मई 2003:

शीर्ष सतह को मिलाप करने से ज़ो कैसे बदल जाएगा? दूसरे क्रम में, हम क्षमता में वृद्धि और प्रतिबाधा घटने की उम्मीद करेंगे। SI6000 ( नोट: एक फ़ील्ड सॉल्वर ) का उपयोग करते हुए , हम पाते हैं कि ज़ो घटकर लगभग 1 ओम / मिलापमास्क मोटाई का होता है।

हॉलमार्क सर्किट्स, इंक। " फैब्रिकेटर्स व्यू से नियंत्रित प्रतिबाधा ", रिक नोरफोक, पी .8

याद रखें कि लगभग सभी मामलों में, सोल्डरमास्क, माइक्रोस्ट्रिप डिज़ाइनों पर प्रतिबाधा के निशान से अधिक मौजूद होगा ... निशान पर एलपीआई मास्क की विशिष्ट मोटाई .5 मिलिट्री है और प्रतिबाधा मूल्य केवल 2 ओम से प्रभावित होता है।

मेरा सारांश

तांबे के ऑक्सीकरण के कारण एक उजागर माइक्रोस्ट्रिप का उपयोग करने के लिए मैं कुछ अनिच्छुक हूं।

तो, ट्रेस चौड़ाई का एक सोल्डर मास्क खोलने के साथ-साथ कुछ विस्तार भी करें, इसे ENIG के साथ कोट करें (या किसी अन्य सतह के साथ अगर विसर्जन सोना आपकी आवृत्ति के लिए उपयुक्त नहीं है)। कुल धातु मोटाई के लिए प्रतिबाधा लेखांकन पुनर्गणना। Z0 का वांछित मान प्राप्त करें (यदि आवश्यक हो तो ट्रेस चौड़ाई समायोजित करें)।

PS1: संदर्भ के लिए, मेरी फाउंड्री में, ENIG की मोटाई लगभग 4 um (4 um निकल और 0.1 um सोना) है।

PS2: जैसा कि मैं समझता हूं, मिलाप मुखौटा स्याही के साथ समस्या दो गुना है: 1) यह अनुरूप नहीं है (जटिल ज्यामिति, प्रतिबाधा का अनुमान लगाना कठिन है, यहां चित्र देखें ), 2) सतह की सतह की तुलना में इसकी मोटाई को कसकर नियंत्रित नहीं किया जाता है ।

PS3: यदि आपका ट्रेस एक बाहरी परत पर है, तो प्रतिबाधा कैलकुलेटर में मोटाई को इलेक्ट्रोप्लेट करने के लिए खाता है (अपने फैब से संपर्क करने के लिए सबसे अच्छा)। मेरे फैब में, अगर मैं 0.5 ऑउंस कॉपर (18 um) का उपयोग करता हूं, तो परिणामी तांबे की मोटाई 45 um (-3 um कॉपर पॉलिशिंग, छिद्रों के माध्यम से +30 um इलेक्ट्रोप्लेटिंग) होती है।

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