PCB阻抗设计参考

前 言 为保证信号传输质量、降低EMI干扰、通过相关的阻抗测试认证，需要对PCB关键信号进行阻抗 匹配设计。本设计指南是综合常用计算参数、电视机产品信号特点、PCB Layout实际需求、SI9000 软件计算、PCB供应商反馈信息等，而最终得出此推荐设计。适用于大部分PCB供应商的制程工艺 标准和具有阻抗控制要求的PCB板设计。 一、 双面板阻抗设计 100欧姆差分阻抗推荐设计 、包地设计：线宽、间距 7/5/7 mil 地线宽度20mil 信号与地线距离6mil，每400mil内加接地过孔； 、不包地设计：线宽、间距 10/5/10mil 差分对与对之间距离20mil（特殊情况不能小于10mil） 建议整组差分信号线外采用包地屏蔽，差分信号与屏蔽地线距离35mil （特殊情况不能小于20mil）。 90欧姆差分阻抗推荐设计 、包地设计：线宽、间距 10/5/10mil 地线宽度20mil 信号与地线距离6mil或5mil，每400mil内加接地过孔； 、不包地设计：线宽、间距 16/5/16mil 差分对与对之间距离20mil 建议整组差分信号线外采用包地屏蔽，差分信号与屏蔽地线距离35mil （特殊情况不能小于20mil）。 要领：优先使用包地设计，走线较短并且有完整地平面可采用不包地设计； 计算参数： 板材FR-4，板厚1.6mm+/-10%，板材介电常数4.4+/-0.2，铜厚1.0盎司（1.4mil） 阻焊油厚度 0.60.2mil，介电常数 3.5+/-0.3 图1 包地设计 图2 不包地设计 二、 四层板阻抗设计 100欧姆差分阻抗推荐设计 线宽、间距 5/7/5mil 差分对与对之间距离14mil(3W准则) 注：建议整组差分信号线外采用包地屏蔽，差分信号与屏蔽地线距离35mil（特 殊情况不能小于20mil）。 90欧姆差分阻抗推荐设计 线宽、间距 6/6/6mil 差分对与对之间距离12mil(3W准则) 要领： 在差分对走线较长情况下， USB的差分线建议两边按6mil的间距包地以降 低EMI风险 （包 地与不包地，线宽线距标准一致）。 计算参数： 板材FR-4，板厚1.6mm+/-10%，板材介电常数4.4+/-0.2，铜厚1.0盎司（1.4mil） 半固化片(PP) 2116(4.0-5.0mil)，介电常数4.3+/-0.2 阻焊油厚度 0.60.2mil，介电常数 3.5+/-0.3 叠层结构： 丝印层 阻焊层 铜皮层 半固化片 覆铜基板 半固化片 铜皮层 阻焊层 丝印层 图3 三、 六层板阻抗设计 六层板叠层结构针对不同的场合会有不同，本指南只对比较常见的叠层（见图 2） 进行了设计推荐，后面的推荐设计都是以图2的叠层下得到的数据。 外层走线的阻抗设计与四层板相同 因内层走线一般情况下比表层走线多了个平面层,电磁环境与表层不同 以下是第三层走线阻抗控制建议（叠层参考图4） 100欧姆差分阻抗推荐设计 线宽、间距 6/10/6 mil 差分对与对之间距离20mil(3W准则)； 90欧姆差分阻抗推荐设计 线宽、线距 8/10/8 mil 差分对与对之间距离20mil(3W准则)； 计算参数： 板材FR-4， 板厚1.6mm+/-10%， 板材介电常数4.4+/-0.2， 铜厚1.0盎司 （1.4mil） 半固化片(PP) 2116(4.0-5.0mil)，介电常数4.3+/-0.2 阻焊油厚度 0.60.2mil，介电常数 3.5+/-0.3 叠层结构： 顶层丝印 阻焊层 铜皮层 半固化片 覆铜基板 半固化片 覆铜基板 半固化片 铜皮层 阻焊层 底层丝印 图4 四、 六层以上，请按相关的规则自行设计或咨询相关人员确定叠层结构及走线方案。 五、 因特殊情况有其他阻抗控制需求，请自行计算或者咨询相关人员以确定设计 方案 注：、影响阻抗的情况较多，需要阻抗控制的PCB仍需要在PCB设计资料或样板单 中标 明阻抗控制要求； 、100欧姆差分阻抗主要用于HDMI、LVDS信号，其中HDMI需要通过相关认证是 强制要求； 、90欧姆差分阻抗主要用于USB信号； 、单端50欧姆阻抗主要用于DDR部分信号，鉴于DDR颗粒大部分采用内部调节匹 配阻抗设计，设计以方案公司提供Demo板为参考，本设计指南不作推荐； 、 单端75欧姆阻抗主要用于模拟视频输入输出， 在线路设计上都有一颗75欧姆的电 阻对地电阻进行了匹配，所以在PCB Layout中不需要再进行阻抗匹配设计，但需 要 注意线路中的75欧姆接地电阻应靠近端子引脚放置。 单端阻抗 差分阻抗 常用PP 类型 介质厚可调范围 介电常数 1080 2.8mil 2.0-3.0mil 4.3 2116