Материал для платы FR4., 5Гбит, 2.5ГГц, PCIe. Опции

[bigor]

Спасибо, большое. Ещё вопрос, насколько стоимость платы 100х70 с Isola может быть дешевле с IT-180A? Если это конечно можно на вскидку сказать, или есть ли какое-то в процентах соотношение цен при использовании Isola или других азиатских материалов? Спасибо.

На вскидку нельзя.
Зависит от проектных норм, слойности, объема заказа, способа доставки...
Если в серии, когда материал платы играет определяющую роль в стоимости, - то точно будет дешевле.

[Major]

А для чего выбирать конкретный тип препрега?
Указать в заказе толщину препрега и требования на волновые сопротивления. Дальше сами пляшут.
Типовые потери 50ом microstrip на FR4-like где-то 0.1% на дюйм (на 1ГГц). На плате размером 100*70мм с длиной сильно не разгуляешься.
Основные потери вроде в меди, а не в диэлектрике. И стабильность reps до 10ГГц не особо играет роль (если конечно температура не industrial).
Или я где-то ошибаюсь?

[bigor]

А для чего выбирать конкретный тип препрега?
Указать в заказе толщину препрега и требования на волновые сопротивления. Дальше сами пляшут.

Указать - да, правильно. Но посчитать импедансы нужно ведь. А от типа препрега зависит не только толщина, но и проницаемость...
Впрочем, немного ранее приводилась ссылка на ветку с обсуждением.

Типовые потери 50ом microstrip на FR4-like где-то 0.1% на дюйм (на 1ГГц). На плате размером 100*70мм с длиной сильно не разгуляешься.
Основные потери вроде в меди, а не в диэлектрике. И стабильность reps до 10ГГц не особо играет роль (если конечно температура не industrial).
Или я где-то ошибаюсь?

Где-то кто-то упоминал о потерях?

[Major]

Имеются сигналы PCIe 2.0, т.е. 2.5ГГц(5Гбит/c). Есть дорожки с импедансом 50Ом, ширина 0.1мм, соответственно толщина верхнего препрега должна быть в районе 0.06-0.07мм.

Дорожки уже есть 0.1мм.
В заказе указываем:

Контроль импеданса, слои:
TOP microstrip single ended w=0.1mm Z=50 Ohms (Ftest = 100MHz)

Контроль толщины:
...

Дальше производитель предлагает варианты для всех указанных требований.

[bigor]

Дорожки уже есть 0.1мм.
В заказе указываем:

Контроль импеданса, слои:
TOP microstrip single ended w=0.1mm Z=50 Ohms (Ftest = 100MHz)

А ничего что PCIe 2.0 это дифпары?

[Major]

А ничего что PCIe 2.0 это дифпары?

И?

Еще раз процитирую топикстартера:

Имеются сигналы PCIe 2.0, т.е. 2.5ГГц(5Гбит/c). Есть дорожки с импедансом 50Ом, ширина 0.1мм

[krux]

дифпары бывают сильно- и слабосвязанные. В зависимости от этого нужно контролировать либо только Zd, либо Z0 и Zd одновременно.
Всё зависит от того, что там у топикстартера задумывалось, и как: сознательно или неосознанно, и т.п.

[Politeh]

Конечно для хорошей работы в условиях помех, хотелось бы чтобы пары получились сильно связанными. Ещё в рекомендуемой ветке http://electronix.ru/forum/lofiversion/index.php/t88915.html люди пишут что допустимая несогласованность импеданса зависит от длинны несогласованного участка. Я так понимаю это связано с длинной волны рассматриваемого сигнала... а какое тут соотношение использовать? Т.е. как прикинуть какой длины я могу на плате сделать участок линии несогласованным? У меня микросхема, между выводами которой проходит только 0.1мм шириной линия. Сейчас я хочу изменит ширину дорожек PCIe2.0 и сделать её шире 0.1мм, чтобы препрег под сигналом был не тоньше 0.1мм(как уже здесь упоминалось, это связано с высоким процентом брака плат и отказа производителей работать с самыми тонкими препрегами). Так вот в этом случае у меня всё равно останется короткий участок(которой проходит между выводами), порядка 1 - 2 мм несогласованным. Это конечно не страшно, но всё-таки хотелось бы знать соотношение длины участка несогласованного сигнала с частотой сигнала. Этот вопрос принципиален, потому как часто для сигналов, где требуется согласование, используют например не согласованные разъёмы, например для обычного видеосигнала, где нужен разъём 75 Ом, используют просто вилку и т.д.

Bigor ещё упомянул про количество смолы в препреге, где можно об этом почитать? Т.е. в каких случаях какой процент смолы в материале необходим? Как это влияет на качество платы и т.д.?

И ещё. Каким Polaris лучше пользоваться. Скачал с фтп, но лекарство не нравится, пишет что inconsistent. Брал версию SI9000 v12.5.

Спасибо.

[Politeh]

Подойдет. Подойдут и многие другие.
Например S1170, S1000, IT180 и т.п.
Если планируете изготавливать платы в Китае, то плата на FR408 будет либо существенно дороже (Isolовский материал стоит дороже полноценных китайских аналогов местного разлива), либо завод сразу предложит замену - ему невыгодно работать с дорогим материалом, потому он не держит его на складе...
Никаких особых существенных преимуществ FR408 по сравнению с азиатскими аналогами не имеет.
Китайцы в последнее время делают много достойных материалов, в том числе и для ответственных применений.


Никак. Доверится отчету выходного контроля (репорту), в котором возможно будет указан не только тип материала из которого сделана плата, но и его название.

P.S. Как то у Вас неправильно процесс построен. Сначала проектируете плату, а потом начинаете подыскивать под нее материал...
Ладно если бы была простая двухслойка... А тут скорости, импедансы...
ИМХО - нужно было сначала определиться с материалом, просчитать варианты стеков из имеющихся в наличии вариантов, а потом уже проектировать...

А нельзя ли получить хорошие даташиты на S1170, S1000? Тоже не могу найти. Китайцы тоже выслали урезанный. Как раз предлагают такие материалы или Roger.

[Politeh]

Хотелось бы получить ответ насчет связи частоты сигнала с допустимой длинной несогласованного участка.

Спасибо.

[Major]

В общем случае только эксперимент (можно моделирование). Проверьте в hyperlinx (глазковые диаграммы).
Нужно чтобы распространение в паре было согласовано на уровне допустимого джитера rms тактового сигнала.
Если несогласование только в начале/конце линии и всего 2мм (на каждой линии пары должно быть одинаково), то моделируйте простой сосредоточенной емкостью. В этом случае можно простить, так как емкость входа/выхода больше чем 2мм дорожки 0.1мм.
Если рассогласование где попало, то hyperlinx или spice wline.
Лучше использовать слабосвязанную пару, если хватает места и есть тонкий диэлектрик.

[krux]

Есть бюджет на линию передачи. Любой несогласованный участок съедает кусок от этого бюджета. Насколько большой - зависит не только от длины, но и от прочей его геометрии, определить можно только моделированием или экспериментом. Однако для корректного моделирования вам понадобится чтобы соединение не обрывалось на разъеме (а у вас скорее всего PCI-Express карта расширения ?), т.е. вам придется где-то взять ещё и ответную часть (видимо материнку) и моделировать их вместе.

[bigor]

А нельзя ли получить хорошие даташиты на S1170, S1000? Тоже не могу найти. Китайцы тоже выслали урезанный. Как раз предлагают такие материалы или Roger.

На S1170 есть такой:
 S1170_S0701.pdf ( 1.86 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 175

на S1000 такой:
 S1000_2_S1000_2B.pdf ( 1.6 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 264

Более полных у меня нет.
Что касается роджерса - будет неоправданно и дорого...

[Politeh]

На S1170 есть такой:
 S1170_S0701.pdf ( 1.86 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 175

на S1000 такой:
 S1000_2_S1000_2B.pdf ( 1.6 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 264

Более полных у меня нет.
Что касается роджерса - будет неоправданно и дорого...

Спасибо, такие тоже есть, но вот сделал запрос производителю, скинули такой документ(прикрепил), не знаю на сколько ему доверять можно. А как вообще считаете волновое сопротивление для материала, если нет диэлектрической проницаемости? За Rogers спасибо, буду знать.

В общем случае только эксперимент (можно моделирование). Проверьте в hyperlinx (глазковые диаграммы).
Нужно чтобы распространение в паре было согласовано на уровне допустимого джитера rms тактового сигнала.
Если несогласование только в начале/конце линии и всего 2мм (на каждой линии пары должно быть одинаково), то моделируйте простой сосредоточенной емкостью. В этом случае можно простить, так как емкость входа/выхода больше чем 2мм дорожки 0.1мм.
Если рассогласование где попало, то hyperlinx или spice wline.
Лучше использовать слабосвязанную пару, если хватает места и есть тонкий диэлектрик.

Спасибо.

Прикрепленные файлы

 Dk_and_Df_SPDR_method.pdf ( 39.11 килобайт ) Кол-во скачиваний: 188

 

[Major]

А как вообще считаете волновое сопротивление для материала, если нет диэлектрической проницаемости?

Обычно сразу ясно на какую ширину дорожки и зазора можно рассчитывать (для типовых стеков ширина-толщина-импеданс обычно понятны).
Диф. пары рисуете максимально широко и с зазором 2W.
Постепенно в ходе разводки все поджимается до нужных размеров.
Дальше берете обычные формулы (простые калькуляторы) для ваших линий передачи и выбираете с минимальной области с минимальной чувствительностью к изменению ширины/толщины/проницаемости. Исходите из того что есть уже на плате с перспективой уменьшения ширины линий, это увеличит зазор между линиями и снизит емкость.
Запускаете 2D/2.5/3D солвер подбираете нужное решение. При расчете конфига учитывать подтрав дорожек (уменьшает ширину, увеличивает зазор).
Диэлектрик берите типовой 4.0-4.4, лучше мелкоплетенный и тот что есть у производителя ПП всегда.
Дальше в заказе указываете что изготовление плат с контролем волнового сопротивления, и перечисляете требования.
Все.
Если производитель без контроля волнового сопротивления, то для 5гбит скрещиваете все пальцы какие есть, и ждете (так делать для каждой партии плат).

Литературы по теме море, даже цитировать уже глупо.
Если религия не позволяет использовать "не купленое", то есть следующие продукты (платные и так хорошо известны):

Saturn PCB Design Toolkit - быстрая оценка различных параметров линий связи и элементов PCB (http://www.saturnpcb.com/pcb_toolkit.htm).

AdLab V3.10 - универсальный калькулятор (http://www.weberconnect.de/adlab2.htm). Шароварный.

Line V1.0 - быстрый расчет линий связи на PCB (http://www.fritz.dellsperger.net/).

Istvan Novak tols - excel-based расчетки для вычисление характеристик цепей питания и линий передачи (http://www.electrical-integrity.com/).

MMTK (TNT) - 2D/2.5D field solver. Полноценный солвер для расчета характеристик линий передачи на PCB (http://mmtl.sourceforge.net/).

Sonnet Lite - 3D solver с ограничениями (Lite). Позволяет сделать оценки S-параметров для несложных структур (полноценно в non-Lite): https://www.sonnetsoftware.com/products/lite/.

LTSpice - простой и быстрый spice, без ограничений на число узлов (http://www.linear.com/designtools/software/).