Добрый день,

Есть необходимость размеcтить неболшую микрополосковую струкутуру на плате. Ее зазоры и ширины проводников - около 0,1 мм, что сравнимо с величиной подтравов (для 5 класса 0.03 мм). Как правильно решить этот вопрос с заводом изготовителем? Мне кажется, что надо указать изготовителю на критичные участки, чтобы они изменили апертуры на большие с учетом реальных подтравов (примерно как с контролем импедансов). Или есть другие варианты?

Странно мелкие структуры... не видел таких на реальных платах. Может стоит пересмотреть дизайн чтобы их укрупнить?

Тоже думал, но мало места + для увеличения необходимо переходить на другой материаал с другим Dk.

А толщину материала увеличить никак? Это должно быть много проще.

Нет, всю эту "шнягу" необходимо разместить на стандартном FR4 1,6 мм. Продукт mass production.

Странные у Вас размеры получаются, никогда таких не видел...

При такой ширине трасс и таком диэлектрике Вы рискуете получить практически неработающую RF структуру. Даже без учета подтравов. Слишком тонкие трассы и слишком некачественный материал. О каких частотах идет речь и вообще больше подробностей никак нельзя дать? Можно предположить что это будет GSM сигнализация.
Единственное что можно преложить, просто сделайте все как можно короче, чтоб вообще не учитывать линии передачи.

В референсе от производителя работает. Я только подкорректировал немного размеры для нашего материала. Частоты - до 2ГГц, симметрирующие устройство.

в референсе могли схитрить, взять какой-нибудь IS620,
внешне - не отличить, а параметры и воспроизводимость на порядок а то и два стабильнее.

А что, при диэлектрике толщиной 1,6 мм у вас микрополосковая линия шириной 0.1 мм?

Не, мы все структуры проверили в HFSS Все работает, правда похоже производитель их содрал с дизайна с Dk = 8.


Да именно так - и зазоры и ширины. И моделирование показало, что она очень чувствительна к разбросам. Вот сижу и чешу репу, как это передать в производство. Вы не подскажете, какой разброс по подтравам может быть на одной линии в течении, например, года?

Может Вам пойти по другому пути. Производство по любому создаст неравномерности при изготовлении. И если это большая серия, там могут быть не только отличия в течение года, но и от экземпляра к экземпляру. Зачем бороться с подтравами если они неизбежны, в любом случае подтравы это изменения геометрии, а значит ВЧ параметров структуры.
Но можно всегда добавить компенсаторы, и на этапе отладки корректировать параметры структуры удаляя часть компенсаторов фрезой например.

Добавлю к последнему комментарию ремарку: в стандартном процессе травления топологии вы всегда будете получать неровности проводника, отклонение от заданного в проекте или трапецевидность профиля. Причем, нормальный технолог будет ссылаться на, например, IPC-6018 + IPC-600, и будет прав. Вы же в любом случае в проект закладывайте параметры, которые считаете нужными получить в идеале.

От подтрава никуда не деться, но на заводе об этом в курсе. Если указываешь, что проводники с контролем импеданса и проводники слишком тонкие для технологии завода, то об этом обязательно скажут (отпишутся, что не будут контролировать импеданс линий)
Если на заводе минимальная ширина проводника 0,075 мм, то минимальная ширина проводника, для которой можно контролировать импеданс 0,1 мм. И заводы, которые так могут делать есть. Правда ценник там достаточный, не знаю уж подходит ли оно под mass production.

Такие структуры всегда делали напылением тонких пленок на керамику, а потом керамику корпусировали, получался чип, его и паяли на плату(или керамику распаивали прямо на плату, если плата герметизируется). Если массовое производство, то наверное проще заказать разработку и выпуск такого чипа у какой-нибудь фирмы.

А может скажете что за структура? И может ее можно чем-то заменить. А то в голову только мост Ланге (Лэнжа) лезет. Вообще-то такой финт ушами легко только на слофадите получался. Но там 5мкм меди, покрытой алюминиевым помедненным протектором.

Дык есть же у нас BGA с шагом шариков 0,5 мм. И проводятся по плате между шариков проводничики с шириной/зазором менее 0,1 мм. И на такой плате скорее всего будет высокоскоростная линия с контролем импеданса. И для такой линии можно брать ширину/зазор 0,1 мм без проблем. На вполне обычном FR-4.

Так все-таки так...

...или так?

Ибо тех, кто может делать проводник 100 мкм - туча, а кто меньше до 75 мкм - на порядок меньше.
Другое решение уже подсказал HardEgor, теперь надо думать, чем пожертвовать - ценой или параметрами платы.

Уточняю:
На одной и той же плате можно вести БЕЗ контроля импеданса проводники зазор/ширина МЕНЕЕ 0,1 мм. Проводники С КОНТРОЛЕМ импеданса до 0,1 мм.
Если для завода минимальная ширина проводников 0,1 мм, то вести такой шириной линии с контролем импеданса нельзя.
Пример, где можно встретить такое решение (плата с контролем импеданса на дорожках 0,1 мм), я привёл. И его вполне можно изготовить.
Разговор вроде шел не о подложках под кристаллы, а про платы под монтаж.

Можно кстати упрощенный вариант взять, не напыление на керамику, а кусочек платы сделать на высококачественном материале - оформить как модуль, а выводы сделать (забыл как называется - с краю платы, а выглядят как разрезанное пополам переходное отверстие), и монтаж будет проще и цена ниже.

Ранее


Извините, я пока не понимаю, как у вас связаны контроль импеданса как таковой, и возможности изготовления производством проводников менее 100 мкм.
Если остальные уже поняли, я не настаиваю на ответе.

Вроде в начале темы уже установили, что допустим 20 мкм разброс на размер ширины на линию шириной 0,2 мм не так значительно влияют, как на линию 0,1 мм. Чтобы сделать линию 0,1 мм у неё должен быть минимальный допуск на ширину линии.
Если мы поглядим в стандарт, то допуск на ширину линии может составлять 20%. Это не приемлемо для линий с контролем импеданса шириной 0,1 мм.
Если завод пишет, что минимальная линия 0,1 мм, то на готовой плате она может быть выполнена в рамках допуска 20%. И это не будет являться браком (если мы не указали необходимость контролировать импеданс).
На заводе, где делают дорожки тоньше 0,1 мм могут контролировать допуск на ширину дорожки более точно.
Конкретную минимальную ширину дорожки с контролем импеданса вам конечно подскажут на заводе, как и другие параметры разводки платы. Но ширина будет большая, чем минимально возможная.

Разброс может быть серьезным, и у большинства китайских заводов
нестабильность подтрава довольно высокая. Но:

Во-первых, мне непонятно по поводу ширины микрополосковых линий.
При ширине 0.1 и толщине материала 1.6 получается импеданс микрополоска 167 Ом, это нормально?

Во-вторых, можно заказать, чтобы померили импеданс на заводе, и обеспечили допуск +-10%,
иногда даже +-5-7%.

Но если у вас дело не в импедансе микрополосковых линий, а в работоспособности некоей СВЧ топологии,
то вопрос надо решать по-другому.

Вариант а)
- брать фольгу для внешнего слоя 9 мкм или даже 5 мкм.
- наращивать меньше, чем обычно, гальванической меди
- вообще не наращивать медь на проводники

Вариант б)
- использовать производство, которое применяет более совершенное оборудование и химию,
чем обычные китайские заводы. А именно:
- прямое экспонирование
- специальное травление с обеспечением вертикальности стенок проводников

Вариант в)
- перенести структуру внутрь многослойной платы (вместо микрополосковой сделать ее полосковой

Думаю. еще пару-тройку вариантов можно предложить, надо только понять, что для вас важнее,
цена платы или качество сигнала + стабильность от партии к партии.

Тогда выскажу свой взгляд на тему подробнее
В проект закладываю параметры, которые хочу получить "в идеале". Например, в реальном проекте заложен проводник шириной 300 мкм. В рабочем гербере, который получил с производства заложена ширина 325 мкм. Профиль проводника будет трапеция, где максимальное основание будет равно ширине проводника. А минимальная - уж как получится, обычно на 25 мкм меньше.
Теперь по стандарту IPC-600, смотрим пункт 2.10.1.1
Для Class 2 допускается отклонения от "идеального" проводника в виде неровностей, засечек, царапин и т.д., которые уменьшают ширину проводника до 20% от минимального заданного. При этом по длине проводника дефекты занимают не более 10% или 13 мм (что меньше, то и берём для контроля) . Аналогично для зазора пункт 2.10.1.2
Т.е. дефекты будут всегда, величина и повторяемость определяется стандартом. При этом весь проводник не будет заужен (или зазор увеличен). Такие платы выходной контроль производства будет считать рабочими.
При этом, если у завода минимальный проводник 100 мкм, то и делать они будут стремиться 100 мкм. Если 75 - то к данной величине.
Теперь с другой стороны, есть проводник с определенным волновым сопротивлением. Можно посчитать (например, в Polar) как влияет на сопротивление профиль проводника. Для проводника 100 мкм "идеального" и трапеции малой стороной 80 мкм разница получается около 1.5 Ом. Думаю, что трапециевидность можно не учитывать.
На счёт неровностей профиля (те же засечки и т.п.), то придется оценить для худшего случая, как они повлияют на сигнал.
В итоге для задающего вопрос могу высказать своё мнение. На стандартном производстве он получит стандартный результат, который будет соответствовать IPC-600 Class 2. Если есть возможность - надо посмотреть, например, на микроскопе, готовые платы конкретного производства на предмет видов профиля проводников, как у них с дефектами. Потом определиться, какие параметры он хочет получить на своём устройстве, с каким допуском. И оценить, что критично для функционирования, а чем можно пренебречь.
Пути изготовления другими методами тут уже описали (напыление, компенсация), это совсем другая опера.
Можно попробовать поговорить с производством на предмет подгонки техпроцесса под свои требования. Но тут шанс есть, если или заказ крупный, или готовы оплатить эксперименты. Я это уже проходил, поэтому "не верю"(с)немоё.
Из известных на форуме производителей про FP могу сказать, что у них профиль приличный. Во всяком случае с другими , более дешевыми, вариантами.
Лично я бы сделал пробник и посмотрел вживую.

Вот прмиерно такая структура. Просчитали максимальный разброс параметров из-за подтравов. Решили учесть и увеличить ширины на 0,015 мм. В принципе, для консумера должно пойти. Сейчас изготавливыем образцы.