¿debo abrir una máscara de la soldadura sobre una línea de microcinta de alta velocidad en un PCB?

Question

Capa superior de la PCB, línea de microstrip de 50 ohmios que transmite 650 MHz/1,3 Gbps (corregido: 1,3 GHz) pulsos rectangulares.

¿Para mantener la integridad de la señal buena, debo quitar una tinta de la máscara de soldadura sobre la parte superior de mi huella?

Answer 1

1.3 GHz pulsos rectangulares.... es esto en realidad digital de datos? Si lo es y la frecuencia de reloj de 1,3 GHz, a continuación, la frecuencia de la señal es de 650MHz y me gustaría recomendar la frecuencia de la preocupación 3er armónico que es 1950MHz. En este tipo de frecuencia yo sólo asegúrese de que usted cuenta para el efecto de la soldermask en su impedancia de cálculos y salir de él.

Si usted realmente tiene pulsos rectangulares de datos analógicos y la frecuencia de 1.3 GHz, a continuación, me gustaría tratar de preservar 5º armónico de 6.5 GHz, que es llegar a una frecuencia donde las cosas que realmente importan. En este caso yo diría que tal vez microstrip no es la mejor estructura y considerar stripline. Si usted TIENE que utilizar microstrip, a continuación, hacer algo de simulación para la longitud de la línea con y sin el soldermask (y con la geometría de línea ajustar por la presencia o ausencia de la soldermask) y decidir lo que usted puede vivir con. Si no se puede simular, a continuación, la base de la presencia o ausencia de soldermask en la longitud de la línea. Para las líneas largas (de más de varias pulgadas) considerar la posibilidad de soldermask de eliminación (aunque usted puede encontrar que el níquel en ENIG, si ese es su recubrimiento, es peor que soldermask sería). Para más cortas líneas de la soldermask está bien.

Un par de cosas... ¿cuánto tiempo microstrip? menos de una pulgada de... menos de varias pulgadas ... más de 30 pulgadas? Tengo tablas con más de 70 pulgadas de microstrip con el contenido de frecuencia de 15GHz. Me quite soldermask, y hacer estañado. El níquel en la ENIG (y, obviamente, a cualquier otro de la galjanoplastia de níquel barrera) causa importante de pérdida de alta frecuencia a través de estos largos. Tengo un montón de otros diseños en frecuencias similares, pero con longitudes de línea de menos de 3 pulgadas en el soldermask e incluso la máscara sobre la ENIG tienen perfectamente bien de la integridad de señal (siempre y cuando la geometría es la correcta para la presencia de la máscara).

Answer 2

Estoy a menos de un año en una alta frecuencia de diseño de PCB. Así que a continuación no es de mi respuesta, pero aconseja a partir de tres fuentes diferentes.

Fuente 1. Un amigo mío con un microondas experiencia ya que mi edad

Opción 1: hacer una abertura en la parte superior de la traza, cubrir con oro de la inmersión.

Mi nota: sé que ENIG no es una mejor opción para ultra señales de alta velocidad, por lo que probablemente se contabilizan por el valor de mi frecuencia (650 MHz primer armónico).

Opción 2: acaba de quitar la máscara de la soldadura en la parte superior de la traza (llamado expuestos microstrip) que permite el contacto directo con el aire.

Fuente 2. Mi PCB de la fundición
Les pregunté cómo sus clientes se suele hacer para aplicaciones de microondas.

Respuesta: hacer un estándar de la máscara de la soldadura de apertura (ancho de traza, además de algunas estándar de la máscara de la soldadura de expansión, dicen 0.1 um cada lado). Capa como capa de todas las otras almohadillas de contacto.

Fuente 3. Internet
El Dr. Eric Bogatin "Cuando Exactitud De La Cuenta", De Circuito Impreso De Diseño Y Fabricación, De Mayo De 2003:

¿Cómo Zo cambio de un soldermask recubrimiento de la superficie superior? Para los de segundo orden, sería de esperar que la capacidad de aumentar y la impedancia a disminuir. El uso de la SI6000 (nota: un campo de solver), nos encontramos con Zo disminuye en alrededor de 1 Ohm / mil de soldermask espesor.

Sello De Circuitos, Inc. "De impedancia controlada de los fabricantes de vista", Rick Norfolk, p.8

Recuerde que soldermask, en casi todos los casos, existirán durante la impedancia de trazas en microstrip diseños... espesor Típico de una LPI máscara sobre las trazas es .5 mil y el valor de impedancia es el único afectado normalmente por 2 ohmios.

Mi resumen

Yo soy un poco reacio a utilizar un expuestas microstrip debido a la oxidación de cobre.

Así, hacer una máscara de la soldadura de la apertura de la traza de ancho, además de algunos de expansión, cubrir con ENIG (o con otro acabado de la superficie si el oro de la inmersión no es adecuado para la frecuencia). Calcular la impedancia de contabilidad para el total del espesor del metal. Obtener el valor deseado de Z0 (ajuste de ancho de traza si es necesario).

PS1: Para tener una referencia, en mi fundición, el espesor de la ENIG es de alrededor de 4 um (4 um de níquel y 0.1 um de oro).

PS2: Como yo lo entiendo, el problema con la máscara de la soldadura de la tinta es doble: 1) no es de conformación (geometría compleja, difícil de estimar, impedancia, ver fotos aquí), 2) su espesor no está bien controlada en comparación con los acabados de superficie.

PS3: si su traza está en una capa externa, cuenta para la galvanoplastia de espesor en una impedancia de la calculadora (mejor póngase en contacto con su fab). En mi fab, si puedo usar 0.5 oz de cobre (18 um), la resultante de espesor de cobre es de 45 um (-3 um de cobre pulido, +30 um de galvanoplastia de a través de los agujeros).