阻抗设计规范

一.阻抗：（Impedance,Z）1电流在交流线路中流动时，其所遭遇的阻力。2对印制电路板而言，是指在某一高频之下，某一线路层对一项对层(通常指最近的接地层)总合之阻抗。（电阻、电容抗、电感抗）简而言之，亦即评估线路之均匀性及介质层厚度之均匀性。3阻抗控制的目的：就是要将双面及多层板讯号线在高频工作中的阻抗值，控制在某一数值范围内。二.单端阻抗（CharacteristicImpedance）在计算机，无线通信等电子信息产品中、PCB的线路中的传输的能量，是一种由电压与时间所构成的方形波信号（Squarewavesignal）称为脉冲（Pulse）它所遭遇的阻力则称为特性阻抗，其理论公式为，引起特性阻抗的重要原因：无损耗条件下，导体间的电感L与电容CZ。=//三.差动阻抗（DifferentialImpedance）由两根差动信号线组成的控制阻抗的一种复杂结构,驱动端输入的信号为极性相反的两个信号波形,分别由两根差动线传送,在接收端这二个差动信号相减,由于感应噪声同时作用于二根信号线,从而相互抵消.这种方式主要用于高速数模电路中以获得更好的信号完整及抗噪声干扰.四阻抗匹配三要素输出阻抗(原始主动零件)、特性阻抗（传输线）、输入阻抗（被动零件）阻抗匹配能减少在信号传输途中或终端所产生的能量反射和损失，降低杂波及串扰，杜绝失真及减少信号传输中的延迟，使信号的能量得到完整的传输。所以阻抗控制其实就是让系统中每一个部分都具有相同的阻抗值，而其目的则在消除介面的反射杂讯。五影响阻抗之因素1介电常数（DielectricConstant,DK）由原物料决定。FR4板材在1MHZ之下约为4.5～4.72铜铂厚度（TraceThick，T）由原物料或制成能力决定。3导线宽度（TraceWidth，W1/W2）由制成能力决定。4层间绝缘厚度（DielectricThickness，H）由叠层设计所决定四个因素对Z（阻抗）的影响影响因素对Z值的影响影响程度关系绝缘层厚度H↑Z↑63%正比导线宽度W↑Z↓25%反比铜铂厚度T↑Z↓8%反比绝缘层介电常数Er↑Z↓4%反比另:差分阻抗线间距↑Z↑∕正比从上表可以看出:欲提高阻抗值降低Er(改善空间有限)缩细W加厚H(与实际趋势不符,加厚介质层则串讯情形板厚及重量会增加)六阻抗设计步骤1检验客户的设计是否合理,是偏高、偏低还是中值，目的是为厂内叠合结构设计提供方向。若检验客户阻抗值偏高,可考虑将叠层结构中的”绝缘层厚度H”改薄,或将导线宽度改粗,以达到客户的阻抗值要求.但最终要求将更改后的”叠层结构””导线宽度”一并发与客户确认.2:阻抗COUPON设计单端阻抗:信号线设计长度为6Inch差分阻抗:信号线设计长度为6Inch单端与差分的COUPON设计模块相同,只是一个为单线一个为双线.无论是单端模块还是差分模块,测试孔的位置必须与以上模块相同,否则将造成无法测试.3COUPON的放置方式1.依据客户原稿设计2.设在折断边上(工艺边上)3.另设阻抗条(见以上附图所示)4屏蔽层的判定5.PolarSI8000阻抗计算软件的应用.外层单端阻抗计算模块H1绝缘层的厚度(对阻抗影响极大)Er1介电常数值(普通FR-4板材一般在4.2-4.8之间)W1成品线底宽度W2成品线面宽度(线面宽度一般会比线底宽度小1mil左右)T1成品铜铂厚度(成品铜铂厚度一般在1.2-1.4mil)C1基材部分阻焊厚度(阻焊厚度一般在0.4-0.8mil)C2信号线部分阻焊厚度CEr阻焊介电常数Impedence最终理论阻抗值(计算出来的理论值与客户要求的实际值不得相差2ohm以内)注:1.阻焊越厚阻值越低,影响值会在3ohm以内,如成品板实测阻值偏高,可多盖两次阻焊膜,以降低阻值2.阻值控制范围:单端35-75ohm差分90-140ohm外层差分计算模块H1绝缘层的厚度(对阻抗影响极大)Er1介电常数值(普通FR-4板材一般在4.2-4.8之间)W1成品线底宽度W2成品线面宽度(线面宽度一般会比线底宽度小1mil左右)S1成品线间距T1成品铜铂厚度(成品铜铂厚度一般在1.2-1.4mil)C1基材部分阻焊厚度(阻焊厚度一般在0.4-0.8mil)C2信号线部分阻焊厚度C3基材部分阻焊厚度CEr阻焊介电常数Impedence最终理论阻抗值(计算出来的理论值与客户要求的实际值不得相差2ohm以内)内层差分阻抗计算模块H1绝缘层的厚度(与对应屏蔽层间的厚度)Er1介电常数值(普通FR-4板材一般在4.2-4.8之间)H2绝缘层的厚度(与对应屏蔽层间的厚度)Er2介电常数值(普通FR-4板材一般在4.2-4.8之间)W1成品线底宽度W2成品线面宽度(线面宽度一般会比线底宽度小1mil左右)S1成品线间距T1成品铜铂厚度(成品铜铂厚度一般在1.2-1.4mil)Impedence最终理论阻抗值(计算出来的理论值与客户要求的实际值不得相差2ohm以内)差分阻抗与周围铜皮有间距,计算模块.H1绝缘层的厚度(对阻抗影响极大)Er1介电常数值(普通FR-4板材一般在4.2-4.8之间)W1成品线底宽度W2成品线面宽度(线面宽度一般会比线底宽度小1mil左右)S1成品线间距G1信号线周围铜皮的大小(按101输入)G2信号线周围铜皮的大小(按100输入)D1信号线与周围铜皮的间距T1成品铜铂厚度(成品铜铂