[SI-LIST] Re: AW: [EXTERNAL] conductor resistivity for SI simulation

  • From: Istvan Nagy <buenoshun@xxxxxxxxx>
  • To: scottmcmorrow@xxxxxxxxx
  • Date: Sun, 3 Jul 2022 09:32:15 -0400

Hi,

On boards that have multi layer staggered microvias, most inner copper
foil layers get additional plating. If only through vias are used in a
design (with backdrilling), then the inner copper layers will just be
copper foil that comes from the material supplier with no added
plating.
So, I suspect the insertion loss dB/inch@13GHz is affected by the
choice of doing staggered microvias versus only using through
mechanically drilled vias. Because insertion loss (fitted attenuation)
is probably affected by the conductivity of the plating too, not only
by roughness.
Do you have numbers of how much % the loss changes by this choice?

Regards,
Istvan Nagy

On 7/1/22, Scott McMorrow <scottmcmorrow@xxxxxxxxx> wrote:

Without an additional rolling and annealing process it's pretty much
impossible for electroplated copper to be equivalent to IACS 100
conductivity copper. The electroplating process is necessarily grainy and
has inclusions that depend upon the current density used in plating and the
amount of annealing done the grains of copper never fully "smush" together.
Similar issues occur with sintered copper used in 3D printing.

We've measured room temperature conductivity as low as 4e7 S/m for
electroplated copper in packaging.  But we've heard reports of even lower
values. I agree this is hard to measure, but it's possible.

We've also seen boards fabricated with low purity copper from off-shore
foil suppliers. Fortunately, simple deembedded stripline trace loss
measurement will expose copper problems.

Gert is correct.

Have a happy and safe fourth of July weekend and don't poke your eye out.

Scott

On Fri, Jul 1, 2022, 1:55 PM Doug Brooks <dbrooks9@xxxxxxxxxxxxxxx> wrote:

In our book, PCB Design Guide to Via and Trace Currents and Temperatures
(Amazon) we devote an ENTIRE appendix (B) to the problems of measuring
resistivity. We conclude it simply can't be measured accurately outside
a very well equipped laboratory, and explain in detail why (along with
experimental results.) The problems are (1) actual resistance, to the
precision required, is very difficult to measure, and (2)
cross-sectional area is even harder to determine accurately. You
absolutely cannot take the nominal trace dimensions as the appropriate
measure.
The 0.0172 value is typically given for electrodeposited (plated) copper
(at 20 degrees C). It is nearly pure copper. Rolled copper is derived
from a copper ingot which will have some impurities. Rolled copper
resistivity will be higher than electrodeposited copper. The 0.0185
value is an estimate of what rolled copper will probably be. It should
be pretty close.

I expect your "measured" value is way too high unless you are at a
highly elevated temperature.

Doug Brooks



Havermann Gert (Gert.Havermann) wrote:
Hi,

the textbook values are for pure copper, and most simulation software
uses textbook values by default, or measured copper foil. The PCB copper
isn't pure, especially the electroplated outer layers, so it has higher
resistance than pure copper. Best practice is to measure the resistance
(can vary between laminate and PCB manufacturers) and use this value for
future simulations.

BR
Gert


----------------------------------------
HARTING Stiftung & Co. KG | Postfach 11 33, 32325 Espelkamp |
www.HARTING.com
Persönlich haftende Gesellschafterin:
HARTING Führungsstiftung | Amtsgericht München | HRA 108479 | München
Vorstand: Dipl.-Kfm. Philip F. W. Harting (Vorsitzender), Dipl.-Kffr.
Maresa W. M. Harting-Hertz, Dipl.-Kfm. Dr.-Ing. E. h. Dietmar Harting,
Dipl.-Hdl. Margrit Harting, Dr.-Ing. Kurt D. Bettenhausen, Dipl.-Ing.
(FH) Dipl.-Wirtsch.-Ing. (FH) Andreas Conrad, Dr. iur. Michael Pütz
Sitz der Gesellschaft: Espelkamp | Amtsgericht Bad Oeynhausen | HRA
9021
| UST-ld Nr. DE812136745

-----Ursprüngliche Nachricht-----
Von: si-list-bounce@xxxxxxxxxxxxx <si-list-bounce@xxxxxxxxxxxxx> Im
Auftrag von ??
Gesendet: Donnerstag, 30. Juni 2022 10:30
An: si-list@xxxxxxxxxxxxx
Cc: tommy.huang@xxxxxxxxxx
Betreff: [EXTERNAL] [SI-LIST] conductor resistivity for SI simulation

Hi Expert,
We saw default resistivity value of copper in different simulation tool
from 0.0172 to 0.0185. We measured resistivity of  PCB trace is about
0.021
by resistance and cross-section. This 20% difference resistivity
introduce
about 8% loss difference below 10GHz, about 5% difference higher than
10GHz
from my simulation tool.
Is there  any recognized value for insertion loss simulation or
recommendation method to characterize correct resistivity of PCB trace?
Any advise is appreciated


------------------------------------------------------------------
To unsubscribe from si-list:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx with 'unsubscribe' in the Subject field

or to administer your membership from a web page, go to:
//www.freelists.org/webpage/si-list

For help:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx with 'help' in the Subject field


List forum  is accessible at:
                http://tech.groups.yahoo.com/group/si-list

List archives are viewable at:
              //www.freelists.org/archives/si-list

Old (prior to June 6, 2001) list archives are viewable at:
              http://www.qsl.net/wb6tpu


------------------------------------------------------------------
To unsubscribe from si-list:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx with 'unsubscribe' in the Subject field

or to administer your membership from a web page, go to:
//www.freelists.org/webpage/si-list

For help:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx with 'help' in the Subject field


List forum  is accessible at:
                http://tech.groups.yahoo.com/group/si-list

List archives are viewable at:
              //www.freelists.org/archives/si-list

Old (prior to June 6, 2001) list archives are viewable at:
              http://www.qsl.net/wb6tpu





--
*************************************************************



------------------------------------------------------------------
To unsubscribe from si-list:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx with 'unsubscribe' in the Subject field

or to administer your membership from a web page, go to:
//www.freelists.org/webpage/si-list

For help:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx with 'help' in the Subject field


List forum  is accessible at:
               http://tech.groups.yahoo.com/group/si-list

List archives are viewable at:
                //www.freelists.org/archives/si-list

Old (prior to June 6, 2001) list archives are viewable at:
                http://www.qsl.net/wb6tpu




------------------------------------------------------------------
To unsubscribe from si-list:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx with 'unsubscribe' in the Subject field

or to administer your membership from a web page, go to:
//www.freelists.org/webpage/si-list

For help:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx with 'help' in the Subject field


List forum  is accessible at:
               http://tech.groups.yahoo.com/group/si-list

List archives are viewable at:
              //www.freelists.org/archives/si-list

Old (prior to June 6, 2001) list archives are viewable at:
              http://www.qsl.net/wb6tpu



------------------------------------------------------------------
To unsubscribe from si-list:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx with 'unsubscribe' in the Subject field

or to administer your membership from a web page, go to:
//www.freelists.org/webpage/si-list

For help:
si-list-request@xxxxxxxxxxxxx with 'help' in the Subject field


List forum  is accessible at:
               http://tech.groups.yahoo.com/group/si-list

List archives are viewable at:     
                //www.freelists.org/archives/si-list
 
Old (prior to June 6, 2001) list archives are viewable at:
                http://www.qsl.net/wb6tpu
  

Other related posts: