HFSS应用案例：材料参数拟合与走线损耗优化

     

1. 摘要      

     

各大PCB板厂在制板的过程生产工艺中，存在设计数值与测试数值不相符的情况，设计的插损值往往与生产后的样品的实测数据相违背，从而影响产品的交付进度。

此次仿真的目的，是通过仿真仿真PCB上的插损条切片，得到不同参数（线宽和基板厚度）下的PCB插损值得最优方案。

     

2.仿真思路与流程      

     

2.1 仿真思路

此次仿真分为三个部分：

2.2 材料拟合仿真流程

a) 材料参数拟合

根据切片数值和实测损耗，反推DK/DF/SR（粗糙度）材料参数，用于后面的优化仿真。由于只提供了阻抗和单位长度损耗数值，所以采用以下方法进行DK,DF,SR的反推：

 

1) Dk材料参数拟合

用ANSYS Q2D对界面建模：

 

L5层反推DK：2.85：

 

2) SR材料参数拟合

ANSYS HFSS de-embed建模走线：

 

DF采用手册值0.006，SR取平均值0.152:

 

3) 拟合数据汇总

仿真反推数值：

最终采用数值：

     

3.插损结果优化      

     

优化目标：

采用第一部分获取到的材料参数，通过调整基板(Core)厚度,PP厚度，布线宽度（Width），获取布线的最小损耗值，目标值<0.96dB/in

 

图10优化后最大衰减配置下的全通道S参数

优化结果：

 

     

4.固定基板厚度Loss优化      

     

优化目标：

采用第一部分获取到的材料参数，固定基板厚度為3.1mil，调整其他條件達到loss<0.96dB/in，阻抗85歐

 

布线优化：

基板厚度固定为3.1mil时,以下PP厚度和线宽组合符合优化目标<0.96dB/in:

 

 

     

5. 投入资源与时间      

     

此次运算运用4核计算（没有使用HPC模块），用时00:10:14

 

 

     

6. 结论