详解怎样使用Polar Si9000软件计算阻抗及如何设计层叠结构

详解怎样使用PolarSi9000软件计算阻抗及如何设计层叠结构.一,首先给大家介绍一下Polar软件,Polar是专业计算阻抗的软件,其版本包括:Si6000,Si8000,及Si9000.

二,其次给大家介绍常见的几种阻抗模型:特性阻抗,差分阻抗,共面性阻抗.(V0y7F+t2e9h

1.外层特性阻抗模型:*]0O5H6j6E6n3F4}

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2.内层特性阻抗模型:

3.外层差分阻抗模型:

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4.内层差分阻抗模型:

5.共面性阻抗模型:包括(1)外层共面特性阻抗，(2)内层共面特性阻抗，(3)外层共面差分阻抗，(4)内层共面差分阻抗.5N'P#j5x8f

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三,再次给大家介绍一下芯板(即Core)及半固化片(即PP),

每个多层板都是由芯板和半固化片通过压合而成的,普通的FR-4板材一般有:生益,建滔,联茂等板材供给商.生益FR-4的芯板根据板厚来划分有:0.10MM,0.15MM,,0.2MM,,0.25MM.0.3MM,0.4MM,0.5MM等,包括有H/HOZ,1/1OZ,等这里有一点需要大家特别注意:含两位小数的板厚是指不含铜的厚度,只有一位小数指包括铜的总厚度,例如:0.10MM1/1OZ的芯板,其0.10MM是指介质的厚度,其总厚度应为0.10MM+0.035+0.035MM=0.17MM,再如:0.15MM1/1OZ的芯板,其总厚度是:0.15MM+0.035MM+0.035MM=0.22MM,而0.2MM1/1OZ的芯板,其总厚度就是0.2MM,它的介质厚度应为:0.2MM-0.035MM-0.035MM=0.13MM.

半固化片(即PP),一般包括:106,1080,2116,7628等,其厚度为:106为0.04MM,1080为0.06MM,2116为0.11MM,7628为0.19MM.

当我们计算层叠结构时候通常需要把几张PP叠在一起,例如:2116+106,其厚度为0.15MM,即6MIL;1080*2+7628,其厚度为0.31MM,即12.2MIL等.但需注意以下几点:1,一般不允许4张或4张以上PP叠放在一起,因为压合时容易产生滑板现象.2,7628的PP一般不允许放在外层,因为7628外表比拟粗糙,会影响板子的外观.3,另外3张1080也不允许放在外层,因为压合时也容易产生滑板现象.

后续我会把一些常用的芯板以及各种组合的PP厚度汇总给大家,以便学习用Polar软件计算阻抗及层叠结构时使用!

四,怎样使用PolarSi9000软件计算阻抗:

首先应知道是特性阻抗还是差分阻抗,具体阻抗线在哪些信号层上,阻抗线的参考面是哪些层?其次根据文件选择正确的阻抗模型来计算阻抗,最后通过调整各层间的介质厚度,或者调整阻抗线的线宽及间距来满足阻抗及板厚的要求

五,举例说明怎样使用PolarSi9000计算阻抗及设计层叠结构:

1.四层板板厚1.6MM,外层信号线要求控制50欧姆特性阻抗和100欧姆差分阻抗.其设计结构详见:4层板1.6MM阻抗设计.jpg,其中H1代表的是信号层与参考层之间的介质厚度,即L1与L2之间的厚度为3.2MIL,Er1为板材的介电常数,FR-4通常为4.2-4.6,W1称为下线宽，W2称为上线宽,一般认为W1=W+0.5MIL,W2=W-0.5MIL,S1(注意S1<2W)为两根差分线之间的间距(指线边缘与线边缘之间距离),T1信号层的成品铜厚，外层1OZ=1.4MIL,而内层考虑的蚀刻的因素，我们通常认为内层1OZ=1.2MIL,而0.5OZ=0.6MIL。Zdiff为阻抗值。Calculate为计算按钮，各因素是可以互相推算的,例如我们要控制50欧姆的阻抗,线宽为5MIL,H1需要多少呢？在Polar软件中找到特性阻抗模型,把相应要求值写上去，再按H1后面的Calculate为计算按钮，H1的值就计算出来了.大家可以利用Calculate为计算按钮去相互推算试一下。

其中3.2MIL是由两张106的PP组合而来,48.42MIL指的是1.3MM1/1OZ的芯板的介质厚度,具体是这样得来:1.3MM-0.035X2)X39.37=48.42MIL.一般层压厚度需比成品板厚小0.1MM左右，例如成品板厚1.6MM,而我们计算层压厚度一般不也许大于1.5MM,此结构的层压厚度为:0.08MM+1.3MM+0.08MM+0.035MM(铜厚)=1.495MM.即刚好满足成品板厚1.6MM的要求。

2.六层板板厚1.2MM,信号层要求控制50欧姆特性阻抗和100欧姆差分阻抗.具体详见:6层板1.2MM阻抗设计1.jpg和6层板1.2MM阻抗设计2.jpg,阻抗模型中H2=29.94MIL是怎样得来？5.1+1.2+22.44+1.2=29.94MIL,其中22.44MIL即由3张7628的PP组合,0.19MMX3=0.57MMX39.37=22.44MIL,所以其层压厚度为:0.08MMX2+0.2MMX2+0.49MM+0.035MM=1.085MM.(纠正一个错误:层压结构中0.57MM应改为0.49MM),成品板厚才是1.2MM.0.49MM是由7628*2+2116组合.

六,现给大家提供PolarSi9000V7.1下载地址及安装方法:

A：点击setup.exe安装完毕。

B：翻开SI9000，指定\Crack\si9000.lic的路径后即可破解成功。

Si9000m是全新的边界元素法场效解算器，建立在我们熟悉的早期Polar阻抗设计系统易于使用的用户界面之上。

Si9000m增加了增强型建模功能，以便预测多介质PCB层的最终阻抗，同时考虑到邻近差动结构之间的介电常数差异。

建模时常常忽略了外表涂层，Si9000m模拟涂层与外表线路之间的阻焊厚度。这是一种更好的解决方案，可根据电路

板采用的特殊阻焊方法进行定制。新的Si9000m还提取偶模阻抗和共模阻抗。〔偶模阻抗是当两条传输线对都采用相

同量值、相同极性的信号驱动时，传输线一边的特性阻抗。〕在USB2.0和LVDS等高速系统中，越来越需要控制这些

特征阻抗。

七,怎样正确选择阻抗模型:

大家在计算阻抗时，首先要选择正确的阻抗模型是非常重要的！那么怎样选择正确的阻抗模型呢？首先我们必须了解每一个模型所代表的意思，什么情况下采用这种模型?

1.外层特性阻抗模型:外层特性阻抗模型是外层线路中某根线需要控制一般为50欧姆的阻抗,例如:一个四层板,板厚1.6MM,TOP层和BOTTOM层上5MIL的线需控制50欧姆的特性阻抗.外层特性阻抗内层特性阻抗外层差分阻抗内层差分阻抗外层特性共面阻抗内层特性共面阻抗外层差分共面阻抗内层差分共面阻抗HYPERLINK"://eda365/forum.php?mod=attachment&aid=NDE0