《cb的阻抗設(shè)計(jì)》word版

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1、PCB的阻抗設(shè)計(jì)1、阻抗的定義:在某一頻率下，電子器件傳輸信號(hào)線中，相對(duì)某一參考層，其高頻信號(hào)或電磁波在傳播過(guò)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(gè)矢量總和。當(dāng)信號(hào)在PCB導(dǎo)線中傳輸時(shí)，若導(dǎo)線的長(zhǎng)度接近信號(hào)波長(zhǎng)的1/7，此時(shí)的導(dǎo)線便成為信號(hào)傳輸線，一般信號(hào)傳輸線均需做阻抗控制。PCB制作時(shí)，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(shí)則需管控該線寬的阻抗。當(dāng)信號(hào)在PCB上傳輸時(shí)，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(hào)能量將出現(xiàn)反射、散射、衰減或延誤等現(xiàn)象，從而導(dǎo)致信號(hào)不完整

2、、信號(hào)失真。2、計(jì)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(dòng)阻抗；（3）共面阻抗，也叫共面波導(dǎo)阻抗，主要應(yīng)用于雙面板阻抗設(shè)計(jì)當(dāng)中。選擇共面阻抗設(shè)計(jì)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(yuǎn)，信號(hào)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(shè)計(jì)。3、安裝軟件PolarSi9000，然后打開(kāi)PolarSi9000軟件。熟悉一下常用的幾個(gè)阻抗模型：（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

3、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(lái)計(jì)算阻抗？各種PP及其組合的厚度，介電常數(shù)詳見(jiàn)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(dāng)基銅<=0.5OZ時(shí)，W2=W-0.5mil；當(dāng)基銅=1OZ時(shí)，W2=W-1mil；W指原線寬。下面講一個(gè)12層板，板厚1.8MM的例子：這個(gè)板信號(hào)層比較多，但是3,5層和8，10是對(duì)稱的。左邊是指阻抗線所在信號(hào)層；右邊是參考層，參考層是電源層或者地層。L1是參考L2

4、，L12參考L11層。（1）首先計(jì)算外層阻抗：由此可見(jiàn)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(jì)算出來(lái)的阻抗值；Calculate是計(jì)算按鈕。在上圖中：差分阻抗計(jì)算中，S1代表差分線間距；（2）下面講內(nèi)層阻抗計(jì)算：下面解釋各個(gè)參數(shù)：對(duì)應(yīng)L3層阻抗，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(duì)應(yīng)上正確的模型（查PP規(guī)格表）。一個(gè)PCB板有綠油、有PP、有銅箔，PP可

5、以互相疊加，不同的PP對(duì)應(yīng)不同的介電常數(shù)，當(dāng)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(duì)稱結(jié)構(gòu)，所以L3,5,8,10層的阻抗是一樣的，同樣計(jì)算。在軟件中，計(jì)算阻抗用下圖的這一選項(xiàng)頁(yè)，即無(wú)損計(jì)算：（3）下面講一個(gè)典型8層板阻抗：注意：該數(shù)據(jù)表格會(huì)在下面的計(jì)算阻抗時(shí)用到。需要注意：計(jì)算內(nèi)層阻抗時(shí)，L3、L4與L6所采用的區(qū)別。其中L6層阻抗計(jì)算模型是臨近層參考的，與上面12層板那個(gè)一樣。計(jì)算L3,L4層阻抗時(shí)，采用的模型是：隔層參考的其中一

6、個(gè)，所采用是1B2A模型。其他阻抗與剛那個(gè)12層板一樣。現(xiàn)重點(diǎn)講一下L3,L4層阻抗怎么計(jì)算（所用模型如下圖所示）：參數(shù)大小的設(shè)置，如上圖所示：H1=6.5mil；H2=22.44+0.6+0.6=23.64mil；H3=6.5mil；按計(jì)算L4層阻抗，對(duì)應(yīng)上去就很明白了。L4層線路面朝上，而L3個(gè)層線路面朝下面。L3和L4是對(duì)稱的，計(jì)算其中一個(gè)就好啦。L3、L4層均是參考2、5層。另外，設(shè)計(jì)阻抗線時(shí)需注意以下事項(xiàng)：（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(hào)層間介質(zhì)厚度盡量要大一些，并避免平行走線；（d）G

7、ND和Power層之間盡量靠近；（e）設(shè)計(jì)阻抗線寬時(shí)，單端阻抗線與差分阻抗的線寬要區(qū)分開(kāi)，分三個(gè)數(shù)，不同的線寬度就好了。例如：5.1MIL、4.9MIL、5.0；這一點(diǎn)很重要，很多客戶在同一層設(shè)計(jì)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。板廠CAM工程師在CAM軟件中是通過(guò)查找線寬D碼來(lái)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(shuō)明，非常麻煩。截圖說(shuō)明阻抗線位置也是一種方法，此方法老套，不可取。