люди, поделитесь опытом плиз!

хочу развести микроконтроллер (ядро 500мгц) шина 125мгц. плата 4 слоя с внутренними сплошными слоями питание-земля. Толщина 1.5мм
Память -динамическая синхронная (сдрам)

подскажите, какой вариант лучше предпочесть - чтоб толщина слоев была одинаковой или между слоем землея-питание сделать по-толще?

ну или конкретно цифры подскажте плиз.

Думаю Вам для начала нужно просчитать импедансы скоростных сигналов.
Волновое сопротивление шин данных, клоков, стробов и т.д. между процом и памятью должно составлять 50-60Ом, зависит от конкретных используемых элементов.
Далее, задав некую ширину проводников и зазор между ними, вычисляете толщину диэлектрика между сигнальным и опорным слоями. Ну а сколько получится между опорными слоями - это уже как получится. Хотя, если Вы насчитаете толщину ядра в 0,875мм, то вам никто ее именно такой не сделает, потому как толщина ядер выбирается из определенного рядда, а у каждого производителя материалов свои (хотя и близкие у разных) ряды номинальных толщин ядер и препрегов.

платы заказываем вот здесь http://www.pselectro.ru/index.php
у них есть два варианта:
- толшина слоёв не имеет значения
- все слои одной толщины

нам надо 4 слоя.

какой вариант у них предпочесть?

трассы сигналов ЦПУ и памяти очень короткие менее 5 см

Если Вы хотите стабильно работающее устройство, то надо поступить точно так, как советовал b.igor.
И не Вы должна подстраиваться под производство, а оно должно выполнить ваш заказ.
пример разработанной платы: 4 слоя, процессор arm9 200МГц, ширины проводников 0.13мм, зазоры - 0.25мм (для уменьшения crosstalk, по рекомендациям одного из документов intel). расстояние до слоя земли в проекте заложено 0.18мм, при этом импеданс проводника с толщиной 0.13мм составляет около 70ом, 0.2мм - 60ом (по расчетам expedition). Посему расстояние до плана земли лучше закладывать еще меньше, где-то 0.12мм. Кроме всего прочего уменьшение расстояния до плана в 2 раза снижает crosstalk в 4 раза (так говорят умные книги дядюшки Джонсона)
Платы заказывали в pselectro, специально оговаривая нестандартный для них падстек. Ничего, согласились, сделали. На интерес распиливали одну, не измеряли, но на взгляд - похоже на правду.

Можно конечно рыть документацию, перечитать кучу статей и сидеть и думать, что делать, везде предлагают разные размеры.
Я долго думал над этим вопросом, а потом просто позвонил производителю и спросил, какие толщины для четырехслоек
заказываются массово. И они мне сказали
Короче, вот стандартный размер толщины слоев для 4х слойной платы 1-2 слой 0.2мм, 2-3 слой 1мм, 3-4 слой 0.2мм.

забавный подход. типа не надо ничего читать. мы их шапками...
А вот в умных западных книжках как раз 1-2 (и 3-4) слой 5mil (0.13mm). Еще раз хочется повторить, что для приличных скоростей для обеспечения нужного импеданса расстояние до плана зависит от ширины трассы. Шире трасса - дальше план. Уже трасса - ближе план. (в разумных пределах). При расстоянии до плана 0.2мм и обеспечения сопротивления 50ом ширина трассы должна быть 0.32мм. Вот и разводите такими ширинами процессоры с памятью

Спасибо за ответы.
Только я не "она" а "он" =)

В общем сейчас разбираюсь - нашёл формулы расчётные. В моём случае сигнальные трассы снаружи, а плейны внутри.

Плата уже разведена, толщина дорожек w=0.2мм (CPU<=>SDRAM), толщина фольги t=18мкм

На рисунке я изобразил свой вариант платы исходя из порядка следования слоев и материалов, предложенных в pselectro.ru

Допустим берём толщину плату 1мм (минимальная толщина из предложенных там вариантов).
Толщины слоёв взял из варианта 1 при толщине платы 1мм

Минимальную толщину взял пока из соображений уменьшить crosstalk.

Формула расчёта волнового сопротивления микрополоска: Z0=87*(SQRT(e+1.41))*Ln(5.98*h/(0.8*w+t))
Z0 - волн. сопр.
e - диэлектрическая проницаемость - в моем случае PREPREG стеклоткань прокладочная
h - ширина стеклоткани
w - ширина проводника - развёл уже с 0.2мм
t - толщина проводника - в данном случае фольга 18 мкм

Вопрос, верно ли мыслю, что надо брать проницаемость препрега?
Так ли считаю ?

Где взять значение диэл. проницаемости на:

- Ламинат FR-4 (вродеб 4.5 говорят, правда?)
- Стеклоткань прокладочная 1 шт PREPREG 7628
- Стеклоткань прокладочная 3 шт PREPREG 1080

Верно ли что проницаемость СИСТЕМЫ стеклотканей из нескольких штук не меняется и равна одной стеклоткани (а вдруг они их ещё склеивают? тогда прониц. клея ещё учесть надо )?

Ориентируюсь на Z=50..60 Ом

Подскажите плиз!

Спасибо за ответы.
Только я не "она" а "он" =)

В общем сейчас разбираюсь - нашёл формулы расчётные. В моём случае сигнальные трассы снаружи, а плейны внутри.

Плата уже разведена, толщина дорожек w=0.2мм (CPU<=>SDRAM), толщина фольги t=18мкм

На рисунке я изобразил свой вариант платы исходя из порядка следования слоев и материалов, предложенных в pselectro.ru

Допустим берём толщину плату 1мм (минимальная толщина из предложенных там вариантов).
Толщины слоёв взял из варианта 1 при толщине платы 1мм

Минимальную толщину взял пока из соображений уменьшить crosstalk.

Формула расчёта волнового сопротивления микрополоска: Z0=87*(SQRT(e+1.41))*Ln(5.98*h/(0.8*w+t))
Z0 - волн. сопр.
e - диэлектрическая проницаемость - в моем случае PREPREG стеклоткань прокладочная
h - ширина стеклоткани
w - ширина проводника - развёл уже с 0.2мм
t - толщина проводника - в данном случае фольга 18 мкм

Вопрос, верно ли мыслю, что надо брать проницаемость препрега?
Так ли считаю ?

Где взять значение диэл. проницаемости на:

- Ламинат FR-4 (вродеб 4.5 говорят, правда?)
- Стеклоткань прокладочная 1 шт PREPREG 7628
- Стеклоткань прокладочная 3 шт PREPREG 1080

Верно ли что проницаемость СИСТЕМЫ стеклотканей из нескольких штук не меняется и равна одной стеклоткани (а вдруг они их ещё склеивают? тогда прониц. клея ещё учесть надо )?

Ориентируюсь на Z=50..60 Ом

Подскажите плиз!

Спасибо за ответы.
Только я не "она" а "он" =)

В общем сейчас разбираюсь - нашёл формулы расчётные. В моём случае сигнальные трассы снаружи, а плейны внутри.

Плата уже разведена, толщина дорожек w=0.2мм (CPU<=>SDRAM), толщина фольги t=18мкм

На рисунке я изобразил свой вариант платы исходя из порядка следования слоев и материалов, предложенных в pselectro.ru

Допустим берём толщину плату 1мм (минимальная толщина из предложенных там вариантов).
Толщины слоёв взял из варианта 1 при толщине платы 1мм

Минимальную толщину взял пока из соображений уменьшить crosstalk.

Формула расчёта волнового сопротивления микрополоска: Z0=87*(SQRT(e+1.41))*Ln(5.98*h/(0.8*w+t))
Z0 - волн. сопр.
e - диэлектрическая проницаемость - в моем случае PREPREG стеклоткань прокладочная
h - ширина стеклоткани
w - ширина проводника - развёл уже с 0.2мм
t - толщина проводника - в данном случае фольга 18 мкм

Вопрос, верно ли мыслю, что надо брать проницаемость препрега?
Так ли считаю ?

Где взять значение диэл. проницаемости на:

- Ламинат FR-4 (вродеб 4.5 говорят, правда?)
- Стеклоткань прокладочная 1 шт PREPREG 7628
- Стеклоткань прокладочная 3 шт PREPREG 1080

Верно ли что проницаемость СИСТЕМЫ стеклотканей из нескольких штук не меняется и равна одной стеклоткани (а вдруг они их ещё склеивают? тогда прониц. клея ещё учесть надо )?

Ориентируюсь на Z=50..60 Ом

Подскажите плиз!

Спасибо за ответы.
Только я не "она" а "он" =)

В общем сейчас разбираюсь - нашёл формулы расчётные. В моём случае сигнальные трассы снаружи, а плейны внутри.

Плата уже разведена, толщина дорожек w=0.2мм (CPU<=>SDRAM), толщина фольги t=18мкм

На рисунке я изобразил свой вариант платы исходя из порядка следования слоев и материалов, предложенных в pselectro.ru

Допустим берём толщину плату 1мм (минимальная толщина из предложенных там вариантов).
Толщины слоёв взял из варианта 1 при толщине платы 1мм

Минимальную толщину взял пока из соображений уменьшить crosstalk.

Формула расчёта волнового сопротивления микрополоска: Z0=87*(SQRT(e+1.41))*Ln(5.98*h/(0.8*w+t))
Z0 - волн. сопр.
e - диэлектрическая проницаемость - в моем случае PREPREG стеклоткань прокладочная
h - ширина стеклоткани
w - ширина проводника - развёл уже с 0.2мм
t - толщина проводника - в данном случае фольга 18 мкм

Вопрос, верно ли мыслю, что надо брать проницаемость препрега?
Так ли считаю ?

Где взять значение диэл. проницаемости на:

- Ламинат FR-4 (вродеб 4.5 говорят, правда?)
- Стеклоткань прокладочная 1 шт PREPREG 7628
- Стеклоткань прокладочная 3 шт PREPREG 1080

Верно ли что проницаемость СИСТЕМЫ стеклотканей из нескольких штук не меняется и равна одной стеклоткани (а вдруг они их ещё склеивают? тогда прониц. клея ещё учесть надо )?

Ориентируюсь на Z=50..60 Ом

Подскажите плиз!

скачайте калькулятор для расчета (напр. CITS25). Для платы с маской и проводника 0.2мм Z=78om, без маски больше 80 (эпсилон 4.5 использовал, хотя я бы взял 4.3)

для Вашего стека ПП и ширины дорожки expedition дает сопротивление 83ом доя проницаемости 4.5 и 81.7ом для 4.7.

Препрег - это стеклоткань с клеем . У стекла проницаемость где-то 3, у клея 6 = среднее у препрега

получается, что в моём случае эпсилон для FR4 брать нельзя?
как же быть тогда с с этим prepreg?
как найти его эпсилон результирующий?

4.3-4.8 в зависимости от частоты (чем выше, тем меньше)

(6+3)/2=4.5 -Тоесть у препрега эпсилон как у FR4 ?
Тогда я изменил стек с ПП общей толщиной 1мм.
препрег там 68*3=204мкм
тогда по формуле сопротивление равно 69 ом.
это нормально?
просто плату развёл под ширину дорожек 0.2мм и удорожать печатку не хочу,требуя 'особый' вариант.
тем более шина 120-150мгц, а проводники не длиньше 4см(проц-память)
калькулятор пока не скачал-мой инет глючит %)

вообще-то так точно препрег не посчитать, так как он течет. При прессовании клей затекает в проводящий рисунок и прокладочная ткань становиться тем тоньше, чем меньше металлизации на слое .
А в чем разводите? По-моему любой сапр позволяет выделить линию определенной ширины на слое и следать ее другой ширины. Для соблюдения зазоров естесственно надо пересчитать импеданс так, чтобы линии стали уже.
А еще после металлизации отверстий финишная (конечная толщина фольги на внешних слоях будет от 30 до 45 мкн.
если препрег 0,2 и ширина фольги 0,2 то 65ом (без маски). Решайте сами подойдет или нет

надо не эпсилон подбирать, а для заданного эпсилон около 4.5-4.6 подобрать толщину препрега (из стандартных значений) для получения заданного сопротивления с разумной погрешностью. Думаю, что и 60ом должны устроить Ваши микросхемы.



+1
хороший компромисс

Развожу в протеле(алтиум дизайнер в.6)
ширину дорог менять проблемно по двум причинам:
меньше 0.2- электроконнект в класс В переводит-растёт стоимость.
больше 0.2- клиренс мелкий, надо не менее 0.2.
если нетрудно подсчитайте плиз импеданс трассы с паяльной маской 'обычная зелёнка',
препрег 204мкм,
ширина дороги 0.2мм, толщина меди 18мкм.

кстати,эпсилон маски учитывается?
чему равен?

толщина трасс под маской таже 18мкм? или они утолщают? до скольки? я про трассы, а не про пады.
какова итоговая толщина фольги?

если взять 3*1080 то они будут около 0,18 (или тоньше и тогда сопротивление еще меньше будет) и с зеленкой тогда Z=57 для 4.5 (для 0,204 - 61ом)
В калькуляторе проницаемость маски в неявном виде, но насколько я помню - 3.5

ЗЫ: производитель гарантирует выполнение импеданса с точностью ±10%


Толщина меди при металлизации увеличивается независимо от того пады это или нет. Обычно считают увеличение на 27мкн (или чуть меньше).
В итоге гарантированно получите около 40. На готовых платах у нас от 30 до 45.

спасибо!
а 'мкм' это тоже,что и 'мк'-микрометр?
а 'мкн'-микроны?
так? а то запутаться можно=)

ок мкм и мкн одно и тоже удачи
А вообще если поиском по форуму походить здесь все это уже писали наверняка

Должен быть третий вариант:
- толщина слоев диэлектрика такая, какую заказал разработчик (с учетом номинальных толщин, обеспечиваемых производством).
Если Вам такого варианта не предложили - ищите другое производство.


Это не "стандартный размер". Это всего лишь типовый для данного конкретного производства стекап.
А у каждого производства свой взгляд на то, что подразумевать под словом "типовый стекап".


Не требуя "особый вариант" и не удорожая плату Вы можете (с очень большой вероятностью) получить в итоге нерабочее устройство.
Потом придется все переделывать и перезаказывать. Оно того стоит?
Может сразу заказать чуть дороже но гарантированно рабочее. Не нужно надеятся на авось - руководство этого не поймет.


Для плат, выполненых по 2-му классу IPC-600, толщина металлизации редко когда превышает 18мкм. Для плат, выполненных по 3-му классу, - не менее 25мкм.


Учитывается и проницаемость и ее толщина. Правда сказывается не очень сильно.
Узнать значения можно только у производителя плат, т.к. только он знает какой тип маски использует, какой толщины, какого производителя и с какими параметрами.
Возможен и другой подход. Закладываете удобный для себя тип маски. Например Taiyo. Параметры этого покрытия можете узнать вот здесь: Taiyo. Только потом скорее всего окажется, что именно этот тип покрытия Ваш производитель не использует и не планирует использовать

Прям полностью поддерживаю b.igor. За исключением мелочи: для данной конкретной платы (шина 125МГц) нет особого смысла заморачиваться на маску. Такая мелочь, меньше погрешности от разброса эпсилон препрега. ИМХО.

склонился к такому варианту:

толщина всей ПП: 1мм
вариант 1 - препрег 204мкм (Top-Internal1, Bottom-Internal2)
паяльная маска синего цвета

без учёта маски при толщине фольги 40мкм (с учётом покрытия припоем при металлизации) и толщине дорожки 0.2 мм
получаем в районе 65 Ом

с маской на 4-6% меньше (мой аналитический вывод основанный на предыдущих расчётах участников форума в этой теме)

тоесть и волки сыты и овцы довольны - стандартный вариант для производителя и мне подходит

Что скажете о таком варианте?

Второй вопрос - кто-нибудь делал паяльную маску синего цвета? чем она лучше/хуже чем обычная зеленка?
Цена-то на 150р возрасла в моем случае при применении синей маски

Да. Я так и сказал - сказывается не очень сильно.


Зависит от того, где маске придается цветность. Существует два подхода: 1) маска поставляется небходимого цвета на завод-производитель плат; 2) цветность маски формирует сам завод, путем добавления красящих пигментов в бесцветную маску.
В первом случаае - как правило ограничен диппазон получаемых цветов - завод завозит только 3-4 базовых цвета и старается их не смешивать. В таком случае к маске нареканий нет - ее качество гарантирует завод-изготовитель материалов.
Во втором - гамма цветов самая разнообразная. Но есть нюансы - добавление красящих пигментов как правило ухудшает свойства маски. В первую очередь температурные и механические. Маска при монтаже, особенно ручном, начинает шелушится и отслаиватся - качество отвратительное.
В моей практике встречались оба случая, потому заранее уточняю какой цвет маски есть базовым. От производителя материалов непосредственно. Именно такой и заказываем во избежание эксцессов.
Поверьте - броскость в цветовом оформлении платы не всегда оправдывает плохое качество покрытия. Поэтому, если нет каких то специальных требований, лучше не рисковать и заказывать стандартный зеленый, толщиной в 25мкм (иногда маску разводят для экономии и толщина покрытия становится 15-20мкм, но качеством похуже). Получите качественное покрытие с которым приятно работать.


А механическую прочность, вибростойкость и пр. такая толщина платы обеспечивает?
Ведь основные механические нагрузки берет на себя ядро, а утоньшая толщину платы вы сильно истончаете толщину ядра.

Что означает выражение: "препрег 204мкм".
А где тип препрега? его марка? его проницаемость?
Взять к примеру препреги от Shengyi - одного из наиболее распространенных производителей материалов в Китае.
Для толщины 180мкм применяются три слоя препрега типа 1080, проницаемость - 4,2.
Для толщины 230мкм применяются два слоя препрега типа 2116, проницаемость - 4,3.
Значения толщины в 204мкм у них нет
Причем 60мкм для одного листа 1080-го препрега - это у них некое среднепоперечное значение толщины. Реально эта толщина будет другой - зависит от толщины и количества меди во внутренних слоях.
Если взять Изолу (для 117-го дюравера к примеру), то три слоя препрега типа 1080 дадут начальную толщину 237мкм, проницаемость - 4,1 на 100МГц, а два слоя препрега типа 2116 дадут начальную толщину 264мкм, проницаемость - 4,2 на 100МГц.
Но после прессования толщина уменьшится в зависимости от, кук уже говорилось выше, толщины и количества меди в смежных к препрегу внутренних слоях. При уменьшении толщины уменьшается и количество смолистого связующего вследствии утока, а значит и проницаемость увеличится на 0,1-0,3 единицы.
Так что оценить Ваш вариант тяжело, поскольку не известен тип и марка препрега, который Вы закладываете в свои расчеты.
Разве что +/-будет достаточно высок.
P.S. Наиболее близкой реальная толщина к расчетному значению толщины препрега будет при соблюдении двух правил: Толщина меди по возможности должна быть минимальной. Количество меди по площади двух смежных к препрегу слоев должно быть максимальным - надо баласировать слой.

узнавал на сайте про маску. Она у них плёночная(синий/красный/чёрный), жидкостная(зеленая)

что вы можете сказать о пленочной синей маске? на счёт устойчивости к механическим деформациям/термоустойчивость. Будет ли сыпаться?
какая лучше жидкая или пленочная?
могут ли бодяжить пигмент цвета в пленочную маску?





Взял стеки для ПП с их сайта (pselectro.ru, буду у них брать, о чём писал выше):

Плата 1мм:


Фольга -TOP
Медь
18мк
18мк
«Nan Ya»

Стеклоткань прокладочная, 3 шт - PREPREG
PREPREG 1080
68+68+68мк
204мк
«Nan Ya»

Внутренний слой (ДПП) - CORE
Ламинат/фольга/фольга
FR-4
510/35/35мк
580мк
«Nan Ya»

Стеклоткань прокладочная, 3 шт - PREPREG
PREPREG 1080
68+68+68мк
204мк
«Nan Ya»

Фольга - Bottom
Медь
18мк
18мк
«Nan Ya»

Толщина ядра 580 мк
Этот вариант подходит под импеданс 50-60 Ом
--------------------------------------------------------------------

Плата 1.5мм:

Фольга - TOP
Медь
18мк
18мк
«Nan Ya»

Стеклоткань прокладочная, 2 шт - PREPREG
PREPREG 7628
180мк+180мк
360мк
«Nan Ya»

Внутренний слой (ДПП) - CORE
Ламинат/фольга/фольга
FR-4
710/35/35мк
780мк
«Nan Ya»

Стеклоткань прокладочная, 2 шт - PREPREG
PREPREG 7628
180мк+180мк
360мк
«Nan Ya»

Фольга - BOTTOM
Медь
18мк
18мк
«Nan Ya»

Толщина ядра 780 мк
Вариант не подходит из-за выского импеданса(80-90 Ом)
Но ядро толще и механически устойчивее.

Вопрос: можно ли препреги взять из платы 1мм(204мк) а ядро с платы 1.5мм (780мк)?
И как это отразится на стоимости ПП?

Писал им письмо с вопросом о эпсилоне маски/препрега - нифига не ответили
Также наверное бесполезно у них и это спрашивать

И вообще, в бланке заказа оговорено ДВА ВАРИАНТА. Об остальных вообще не знаю где писать.

в общем позвонил в электроконнект сегодня.
узнал много нового из разговора по телефону.

1. по маске синего цвета.

маска оригинальная от самого изготовителя. жидкостная.
никакой пигмент НЕ добавляется
по характеристикам ничем не хуже традиционной зелёнке!

2. по стекам ПП.

в бланке заказа указываем вместо вариант1,2 - ИННОЕ
и в примечании пишем стекап:

толщина фольги на внешних слоях 18мкм
толщина фольги ядра 35 мкм

далее препрег - у них 2 типа: 7628 - толщина 177.8 мкм и 1080 - толщина 68 мкм

указать количество слоев препрега. для меня подходит (~0.2мм):
177.8 X1 = 177.8 мкм
68 X3 = 204 мкм

и наконец указать толщину ядра. У них: 0.5, 0.7, 1 мм.
следет помнить что общую толщину платы не следует делать более 1.5мм, так как могут возникнуть проблемы с металлизацией via-шек

для меня в целях максимальной жесткости подходит ядро 1мм

итого толщина платы = 1+0.2+0.2=1.4 мм - чуть меньше чем 1.5мм

Стоимость ПП от таких "особых вариаций" НЕ меняется, так как всё стандартно.
Что и порадовало

-------

до этого задал вопрос по е-мэёл - так и не ответили.
это к вопросу о том что лучше такие вещи обсуждать по телефону!

Прошу прокомментировать мои выводы по стеку ПП и маске.

Посчитали все хорошо, но забыли о допусках.
Если Вам сказали что толщина 1080 68мкм - это номинал. В реалии имеем толщину одного 0.068±0.008мм. Кроме этого толщина
прокладочной ткани (стекло+клей) будет зависить от площади металлизации прилегающего к ней проводящего рисунка. Пустоты
заполнит смола прокладочной ткани.
Вывод: как бы Вы ни считали - результат приблизительный. Надо заказать контроль импеданса на производстве и они сами слегка скорректируют ваши данные, чтобы получить нужный Вам импеданс (с точностью ±10%).
Еще мне кажется, что 1.5 или 1.6 мм - не такая уж принципиальная разница 0.1мм не сильно влияет на Aspect Ratio

ЗЫ: из практики 2Х1080 на живой плате имеет размер от 105 до 125 мкм. Чаще 110-120.

все правильно. Но товарищ axa09 очень глубоко копает, в принципе молодец. На 125МГц шины памяти пойдут оба варианта, но 178мкм мне нравится больше по причинам, которые я уже излагал выше. Это хорошо (так глубоко копать), если бы плата была под гигагерц, но для 125МГц это без разницы. И не надо для этой платы контроль импеданса, 50 ом не догма. И что с ним (результатом) потом делать? ну получится 60ом. И что, делать итерации разводки с целью подгонки импеданса?

а вдруг в следующий раз вашу коррекцию съест разброс (изготовления) ширины проводника или толщины материала или его диэлектрической постоянной?

короче, оба варианта нормальные.

для ширины дорожки 0.2мм и диэлектрической постоянной 4.6 expedition насчитывает:
203мкм до плана - Z=64ом
178мкм до плана - Z=60ом

спасибо!