devo abrir uma máscara de solda em uma linha de micro-tira de alta velocidade em uma PCB?

Camada superior da PCB, linha de microfita de 50 Ohm, transmitindo pulsos retangulares de 650 MHz / 1,3 Gbps (corrigido: 1,3 GHz) .

Para manter uma boa integridade do sinal, devo remover uma tinta de máscara de solda por cima do meu traço?

Pulsos retangulares de 1,3 GHz .... esses dados são realmente digitais? Se for e a frequência do relógio for de 1,3 GHz, a frequência real do sinal é de 650 MHz e eu recomendaria que a frequência de preocupação fosse o terceiro harmônico, que é de 1950 MHz. Nesse tipo de frequência, eu apenas garantiria que você levasse em consideração o efeito da máscara de solda em seus cálculos de impedância.

Se você realmente possui pulsos retangulares de dados analógicos e a frequência é de 1,3 GHz, eu tentaria preservar o 5º harmônico de 6,5 GHz, que está chegando a uma frequência em que as coisas realmente importam. Nesse caso, eu diria que talvez o microstrip não seja a melhor estrutura e considere o stripline. Se você PRECISA usar microstrip, faça algumas simulações para o comprimento da sua linha com e sem a máscara de solda (e com a geometria da linha ajustada para a presença ou ausência da máscara de solda) e decida com o que você pode viver. Se você não pode simular, baseie a presença ou ausência de máscara de solda no comprimento da linha. Para linhas longas (acima de alguns centímetros), considere a remoção da máscara de solda (embora você possa achar que o níquel no ENIG, se esse for o seu revestimento, é pior do que seria a soldermask). Para linhas mais curtas, a máscara de solda é boa.

Um par de outras coisas ... quanto tempo dura essa microstrip? menos de uma polegada ... menos de várias polegadas ... mais de 30 polegadas? Tenho placas com mais de 70 polegadas de micro-faixa com conteúdo de frequência de 15GHz. Eu removo a máscara de solda e faço o revestimento de estanho. O níquel no ENIG (e, obviamente, qualquer outro revestimento com uma barreira de níquel) causa perda significativa de alta frequência nesses comprimentos longos. Eu tenho muitos outros designs em frequências semelhantes, mas com comprimentos de linha inferiores a 3 polegadas em que a máscara de solda e até a máscara sobre o ENIG têm uma integridade de sinal perfeitamente boa (desde que a geometria esteja correta para a presença da máscara).

Tenho menos de um ano em um design de PCB de alta frequência. Portanto, abaixo não é minha resposta, mas aconselha de três fontes diferentes.

Fonte 1. Um amigo meu com uma experiência de microondas maior que a minha idade

Opção 1: faça uma abertura por cima do traço, cubra-a com ouro de imersão.

Minha observação: eu sei que o ENIG não é a melhor opção para sinais de velocidade ultra-alta, então provavelmente ele foi responsável pelo valor da minha frequência (primeiro harmônico de 650 MHz).

Opção 2: basta remover a máscara de solda por cima do traço ( chamada de micro- tira exposta ), permitindo o contato direto com o ar.

Fonte 2. Minha fundição de PCB
perguntei a eles como seus clientes costumam fazer para aplicações de microondas.

Resposta: faça uma abertura da máscara de solda padrão (largura do traço mais alguma expansão da máscara de solda padrão, digamos 0,1 um de cada lado). Brasão, assim como todas as outras almofadas de contato.

Fonte 3. Internet
Dr. Eric Bogatin " Quando a Precisão Contar" , Projeto e Fabricação de Circuito Impresso, maio de 2003:

Como Zo mudará de uma máscara de solda que reveste a superfície superior? Para segunda ordem, esperaríamos que a capacitância aumentasse e a impedância diminuísse. Usando o SI6000 ( nota: um solucionador de campos ), descobrimos que o Zo diminui cerca de 1 Ohm / mil de espessura da máscara de solda.

Hallmark Circuits, Inc. " Impedância controlada do ponto de vista dos fabricantes ", Rick Norfolk, p.8

Lembre-se de que a máscara de solda, em quase todos os casos, existirá sobre os traços de impedância nos projetos de micro faixas ... A espessura típica de uma máscara LPI sobre os traços é de 0,5 mil e o valor da impedância é afetado apenas tipicamente por 2 ohms.

Meu resumo

Estou um pouco relutante em usar uma micro-tira exposta devido à oxidação do cobre.

Portanto, faça uma máscara de solda abrindo a largura do traço mais alguma expansão, cubra-a com ENIG (ou com outro acabamento de superfície se o ouro de imersão não for adequado para a sua frequência). Recalcule a impedância, considerando a espessura total do metal. Obtenha o valor desejado de Z0 (ajuste a largura do rastreio, se necessário).

PS1: Para referência, na minha fundição, a espessura do ENIG é de cerca de 4 um (4 um níquel e 0,1 um ouro).

PS2: Pelo que entendi, o problema com a tinta da máscara de solda é duplo: 1) não é conforme (geometria complexa, difícil de estimar a impedância, veja as fotos aqui ), 2) sua espessura não é rigidamente controlada em comparação com os acabamentos da superfície .

PS3: se o seu traço estiver em uma camada externa, considere a espessura da galvanoplastia em uma calculadora de impedância (é melhor entrar em contato com o seu fabricante). Na minha fábrica, se eu usar 0,5 oz de cobre (18 um), a espessura resultante do cobre é 45 um (-3 um polimento de cobre, + 30 um galvanoplastia de orifícios passantes).