原创如何选择高速板材(下)

 2014-11-5 15:04  3028 21 21 分类: 消费电子

3. 高速板材选择实例

选择合适的板材主要有如下的考虑：

1)可制造性；

2)与产品匹配的各种性能（电气、稳定性等）；

3)材料的可及时获得性/Time To Market；

4)成本因素/Cost；

5)法律法规的适用性等；

常用的高速板材有如下一些：

1)Rogers RO4003/RO3003/RO4350(PTFE)等

2)Tuc 862/872SLK/872SLK-SP/883/933等

3)Panasonic Megtron4/Megtron6等

4)Isola FR408HR等

5)Park-Nelco N4000-13,N4000-13EPSI等

6)ITEQ IT180、IT200等

当然还有很多其他的板材，在此就不一一举例了，每种材料都有各自的优缺点，由于篇幅有限也不在此讨论各种材料的优缺点了。上面的Tuc862严格意义上来说并不算高速板材，只是它的参数介于低损耗和普通损耗之间，而价格和普通损耗的材料差异不大，被很多主流公司用来作为降成本的一种方案。

如下是一个简单的板材选择案例，需满足以下的一些基本需求：

高速信号部分有12.5Gbps Interlaken信号、QPI、PCIE3和10.3125Gbps到光口信号；高速信号损耗要求：-0.8dB/inch@4GHz,-1.6dB/inch@8GHz；差分信号阻抗控制有85ohm、90ohm和100ohm(线宽、线间距固定)；4通道DDR4信号；小电压大电流的电源较多，其中0.9V电源最大电流80A；板厚小于2.8mm，6万多Pin的板需要在2个月内完成设计并制板且保证性能。

时间紧迫，第一步就是要先确定使用什么材料才能确定叠层，选择材料的第一原则当然是性价比及交期的考量。我们如果选择普通的板材，Dk/Df为4.2/0.022时仿真的损耗结果如下图所示。

图21

从图21可知用普通材料损耗已经超出了标准，需要用比普通损耗级别更低的中、低损耗材料才能满足要求了。
上面提到过Tu862中损耗材料，从损耗角度来看应该是可以满足要求，但还要看是否能满足阻抗要求，下面图22为阻抗计算的结果。

图22

由上面计算结果可知，虽然Tu862从损耗角度能满足要求，但本案例为了满**期已经固定了线宽，从计算的结果显示需要一个Dk更小的材料才能满足阻抗要求，最后综合各种材料的特性及交期考虑，我们选择了Tu872slk sp(Dk/Df为3.5/0.008,交期正常为2周，其他高速板材正常交期大于2周)，重新计算阻抗及损耗结果如下图23和图24所示。