《pcb的阻抗設計》word版

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1、PCB的阻抗設計1、阻抗的定義:在某一頻率下，電子器件傳輸信號線中，相對某一參考層，其高頻信號或電磁波在傳播過程中所受的阻力稱之為特性阻抗，它是電阻抗，電感抗，電容抗……的一個矢量總和。當信號在PCB導線中傳輸時，若導線的長度接近信號波長的1/7，此時的導線便成為信號傳輸線，一般信號傳輸線均需做阻抗控制。PCB制作時，依客戶要求決定是否需管控阻抗，若客戶要求某一線寬需做阻抗控制，生產(chǎn)時則需管控該線寬的阻抗。當信號在PCB上傳輸時，PCB板的特性阻抗必須與頭尾元件的電子阻抗相匹配，一但阻抗值超出公差，所傳出的信號能量將出現(xiàn)反射、

2、散射、衰減或延誤等現(xiàn)象，從而導致信號不完整、信號失真。2、計算阻抗的工具：目前大部分人都用Polar軟件：PolarSi8000、Si9000等。常用的軟件阻抗模型主要有三種:（1）特性阻抗，也叫單端阻抗；（2）差分阻抗，也叫差動阻抗；（3）共面阻抗，也叫共面波導阻抗，主要應用于雙面板阻抗設計當中。選擇共面阻抗設計的原因是：雙面板板厚決定了阻抗線距離，下面的參考面比較遠，信號非常弱，必須選擇距離較近的參考面，于是就產(chǎn)生了共面阻抗的設計。3、安裝軟件PolarSi9000，然后打開PolarSi9000軟件。熟悉一下常用的幾個阻

3、抗模型：（1）下圖是外層特性阻抗模型（也叫單端阻抗模型）：（2）下圖是外層差分阻抗模型：（3）內(nèi)層差分阻抗模型常用以下三種：下面是共面的常用模型：（4）下圖是外層共面單端阻抗模型：（5）下圖是外層共面差分阻抗模型：4、怎樣來計算阻抗？各種PP及其組合的厚度，介電常數(shù)詳見PP規(guī)格表，銅厚規(guī)則按下圖的要求。阻焊的厚度，在金百澤公司統(tǒng)一按10um，即0.4mil；W1、W2的規(guī)則按上面要求；當基銅<=0.5OZ時，W2=W-0.5mil；當基銅=1OZ時，W2=W-1mil；W指原線寬。下面講一個12層板，板厚1.8MM的例子：這個

4、板信號層比較多，但是3,5層和8，10是對稱的。左邊是指阻抗線所在信號層；右邊是參考層，參考層是電源層或者地層。L1是參考L2，L12參考L11層。（1）首先計算外層阻抗：由此可見外層單端線寬5.2mil滿足50歐姆。在上圖中：H1是L1到L2層介質(zhì)厚度；Er1是介質(zhì)的介電常數(shù)；W2是上線寬；W1是下線寬；T1是指外層成品銅厚；C1、C2是綠油厚度；CEr是指綠油的介電常數(shù)；Z0是計算出來的阻抗值；Calculate是計算按鈕。在上圖中：差分阻抗計算中，S1代表差分線間距；（2）下面講內(nèi)層阻抗計算：下面解釋各個參數(shù)：對應L3層

5、阻抗，L3層阻抗線是面朝下的，故W2是在下面；如何判斷H1、H2：關(guān)鍵是搞清楚阻抗線面朝向，對應上正確的模型（查PP規(guī)格表）。一個PCB板有綠油、有PP、有銅箔，PP可以互相疊加，不同的PP對應不同的介電常數(shù)，當然厚度也不一樣。模型中H1是4mil，H2=7.5+0.6=8.1mil，0.6mil是L3層銅厚。7.5mil所采用的PP是：1080+2116的組合。得出以下的建議：由于對稱結(jié)構(gòu)，所以L3,5,8,10層的阻抗是一樣的，同樣計算。在軟件中，計算阻抗用下圖的這一選項頁，即無損計算：（3）下面講一個典型8層板阻抗：注意

6、：該數(shù)據(jù)表格會在下面的計算阻抗時用到。需要注意：計算內(nèi)層阻抗時，L3、L4與L6所采用的區(qū)別。其中L6層阻抗計算模型是臨近層參考的，與上面12層板那個一樣。計算L3,L4層阻抗時，采用的模型是：隔層參考的其中一個，所采用是1B2A模型。其他阻抗與剛那個12層板一樣?，F(xiàn)重點講一下L3,L4層阻抗怎么計算（所用模型如下圖所示）：參數(shù)大小的設置，如上圖所示：H1=6.5mil；H2=22.44+0.6+0.6=23.64mil；H3=6.5mil；按計算L4層阻抗，對應上去就很明白了。L4層線路面朝上，而L3個層線路面朝下面。L3和

7、L4是對稱的，計算其中一個就好啦。L3、L4層均是參考2、5層。另外，設計阻抗線時需注意以下事項：（a）差分線間距盡量保持一致(平行且等距)；（b）注意：阻抗線屏蔽層的完整性；（c）結(jié)構(gòu)需注意：相鄰信號層間介質(zhì)厚度盡量要大一些，并避免平行走線；（d）GND和Power層之間盡量靠近；（e）設計阻抗線寬時，單端阻抗線與差分阻抗的線寬要區(qū)分開，分三個數(shù)，不同的線寬度就好了。例如：5.1MIL、4.9MIL、5.0；這一點很重要，很多客戶在同一層設計阻抗，單端50歐姆，差分100歐姆，90歐姆所采用的線寬均為5MIL，這是不可取的。

8、板廠CAM工程師在CAM軟件中是通過查找線寬D碼來找到阻抗線位置的，如果都是5mil，很難區(qū)分，必須提供圖片說明，非常麻煩。截圖說明阻抗線位置也是一種方法，此方法老套，不可取。