阻抗简介
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輸能量不少被儲存在板材中而造成信號不佳及傳播速率減慢。介質 常數越低則阻抗越高。
介質層厚度:
介質層厚度決定線路與參考層距離,厚度越厚,離參考層越遠, 阻抗越高。介質常數與介質層厚度皆取決於不同材料,但厚度的影響 遠超過介質常數。
銅厚主要影響線路截面積,銅厚越厚,線路面積越大,則阻抗越低。
線寬:
2.0ohm
1.0ohm
阻抗影響貢獻 2.0ohm
基板厚度
±0.3mil
線寬控制
銅厚
±0.5mil
±0.15mil
5.9ohm
ohm
PS: 1. 介質常數、介質厚度、銅厚,取決於疊構設計,須與板厚與層別排 列一併考量。有時受限於板厚及物料,而無法搭配出合適的阻抗。 2. 線寬與間距,取決於佈線設計,彈性較大。於設計之初,根據疊構, 選定好適合的線寬間距來搭配阻抗,是比較容易的。
阻抗試算方法(polar計算):
1.防焊前單線外層阻抗:
PCB阻抗簡介
前言:
PCB的功能為提供完成第一層級構裝的元件與其它必須的電子電 路零件接 合的基地,以組成一個具特定功能的模組或成品。所以PCB 在整個電子產 品中,扮演了整合連結總其成所有功能的角色,也因此 時常電子產品功能故 障時,最先被質疑往往就是PCB。 隨PCB信號切換速度不斷增長,當今的PCB廠需要理解和控制 PCB綫路的阻抗。相應與現代數字電路較短的信號傳輸時間和較高的時 鐘速率,PCB綫路不再是簡單的連接,而是傳輸綫路。 因為PCB傳輸線中的特性阻抗值必須匹配Driver與Reciver的電子阻 抗,否則會造成訊號能量的反射、衰減,以及訊號到達時間的延誤,嚴 重時無法判讀及開機。
影響線路截面積,線寬越大,阻抗越低。由於無法蝕刻出完美的長方形截 面線路,所以線路截面通常為梯形,而造成線寬有上下幅之分。原稿gerber要 求的線寬指的是下幅部分。
線寬上幅
銅厚
線寬下幅
間距:
主要指的是差動阻抗部分。於差動阻抗中,兩條線路中必須要有固定的 間距,才能得到穩定的阻抗值。間距越大,差動阻抗越高,但以線寬三倍為 極限。
阻抗公式:Z= R+j ( XL–XC)说明
负载是电阻、电感的感抗、电容的容抗三种类型的复物,复合后统称 “阻抗”,写成数学公式即是:[1]阻抗Z= R+j ( XL –XC) 。其中R为电阻, XL为感抗,XC为容抗。如果( XL–XC) > 0,称为“感性负载”;反之,如 果( XL –XC) < 0称为“容性负载”。
單線阻抗(Single End): 指一般單純於單條線路上的阻抗值。
差動阻抗( Differential):
是從差動訊號發送器上透過兩條路徑(Trace)發送出完全相同的非反向 (non-inverted)及反向資料,並由差動式接收器接收。透過差動訊號方式可 降低電壓轉換幅度,進而加快電路速度、降低耗電量和電磁干擾(EMI)。
影響阻抗參數:
1.綠漆厚度(H1)增加阻抗下降; 2.銅厚度(T)增加阻抗下降; 3.介電層厚(H)度增加阻抗上升; 4.線路寬度(W、W1)增加阻抗下降; 5.介質常數(Er)增加阻抗下降;
Er值:
通稱介質常數或稱相對電容率。既是每單位體積的絕緣物質在
每一單位之電位梯度下所能儲存的靜電能量。介質常數高則信號傳
阻抗控制的意義:
阻抗控制的理由主因為阻抗匹配。 如果傳輸線上的阻抗,與終端元件的阻抗相符,則能量可完全傳遞 不受損失。相反的,如果阻抗差異越大,則會造成訊號能量的反射、衰 減、以及訊號到達時間的延誤,嚴重時會使訊號無法判讀、元件無法運 作。 阻抗匹配(Impedance matching)在高频设计中是一个常用的概念, 是微波电子学里的一部分,主要用于传输线上,来达至所有高频的微波 信号皆能传至负载点的目的,不会有信号反射回到源点,从而提升能源 效益。 大体上,阻抗匹配有两种,一种是透过改变阻抗力(lumped-circuit matching),另一种则是调整传输线的波长(transmission line matching)。 要匹配一组线路,首先把负载点的阻抗值,除以传输线的特性阻抗 值来归一化,然后把数值划在史密斯图表上。
2.防焊前差動外層阻抗:
3.成品板單線内層阻抗: 4.成品板單線外層阻抗:
5.成品板差動内層阻抗:
6.成品板差動外層阻抗:
附件:
外層阻抗控制各項因子控制與公差
控制範圍 膠片厚度 線寬控制 ±0.2mil ±0.5mil 阻抗影響貢獻 2.8ohm 5.5ohm
外層銅厚
綠漆厚度
1.7±0.2mil
0.5±0.3 内層阻抗控制各項因子控制與公差 控制範圍
阻抗定義:
阻抗是用來評估電子元件特性的一個參數。阻抗的定義是元件在既定 頻率下對交流電的總對抗作用。當導體中有電子訊號波形之傳播時,其電壓 對電流的比值稱為“阻抗”(Impedance)。由於交流電路中混雜有其他因 素如容抗、感抗等,已不再只是簡單直流電所稱的“電阻”(Resistance), 故在電路中不宜再稱為“電阻”,而應改稱為“阻抗”。
介質層厚度:
介質層厚度決定線路與參考層距離,厚度越厚,離參考層越遠, 阻抗越高。介質常數與介質層厚度皆取決於不同材料,但厚度的影響 遠超過介質常數。
銅厚主要影響線路截面積,銅厚越厚,線路面積越大,則阻抗越低。
線寬:
2.0ohm
1.0ohm
阻抗影響貢獻 2.0ohm
基板厚度
±0.3mil
線寬控制
銅厚
±0.5mil
±0.15mil
5.9ohm
ohm
PS: 1. 介質常數、介質厚度、銅厚,取決於疊構設計,須與板厚與層別排 列一併考量。有時受限於板厚及物料,而無法搭配出合適的阻抗。 2. 線寬與間距,取決於佈線設計,彈性較大。於設計之初,根據疊構, 選定好適合的線寬間距來搭配阻抗,是比較容易的。
阻抗試算方法(polar計算):
1.防焊前單線外層阻抗:
PCB阻抗簡介
前言:
PCB的功能為提供完成第一層級構裝的元件與其它必須的電子電 路零件接 合的基地,以組成一個具特定功能的模組或成品。所以PCB 在整個電子產 品中,扮演了整合連結總其成所有功能的角色,也因此 時常電子產品功能故 障時,最先被質疑往往就是PCB。 隨PCB信號切換速度不斷增長,當今的PCB廠需要理解和控制 PCB綫路的阻抗。相應與現代數字電路較短的信號傳輸時間和較高的時 鐘速率,PCB綫路不再是簡單的連接,而是傳輸綫路。 因為PCB傳輸線中的特性阻抗值必須匹配Driver與Reciver的電子阻 抗,否則會造成訊號能量的反射、衰減,以及訊號到達時間的延誤,嚴 重時無法判讀及開機。
影響線路截面積,線寬越大,阻抗越低。由於無法蝕刻出完美的長方形截 面線路,所以線路截面通常為梯形,而造成線寬有上下幅之分。原稿gerber要 求的線寬指的是下幅部分。
線寬上幅
銅厚
線寬下幅
間距:
主要指的是差動阻抗部分。於差動阻抗中,兩條線路中必須要有固定的 間距,才能得到穩定的阻抗值。間距越大,差動阻抗越高,但以線寬三倍為 極限。
阻抗公式:Z= R+j ( XL–XC)说明
负载是电阻、电感的感抗、电容的容抗三种类型的复物,复合后统称 “阻抗”,写成数学公式即是:[1]阻抗Z= R+j ( XL –XC) 。其中R为电阻, XL为感抗,XC为容抗。如果( XL–XC) > 0,称为“感性负载”;反之,如 果( XL –XC) < 0称为“容性负载”。
單線阻抗(Single End): 指一般單純於單條線路上的阻抗值。
差動阻抗( Differential):
是從差動訊號發送器上透過兩條路徑(Trace)發送出完全相同的非反向 (non-inverted)及反向資料,並由差動式接收器接收。透過差動訊號方式可 降低電壓轉換幅度,進而加快電路速度、降低耗電量和電磁干擾(EMI)。
影響阻抗參數:
1.綠漆厚度(H1)增加阻抗下降; 2.銅厚度(T)增加阻抗下降; 3.介電層厚(H)度增加阻抗上升; 4.線路寬度(W、W1)增加阻抗下降; 5.介質常數(Er)增加阻抗下降;
Er值:
通稱介質常數或稱相對電容率。既是每單位體積的絕緣物質在
每一單位之電位梯度下所能儲存的靜電能量。介質常數高則信號傳
阻抗控制的意義:
阻抗控制的理由主因為阻抗匹配。 如果傳輸線上的阻抗,與終端元件的阻抗相符,則能量可完全傳遞 不受損失。相反的,如果阻抗差異越大,則會造成訊號能量的反射、衰 減、以及訊號到達時間的延誤,嚴重時會使訊號無法判讀、元件無法運 作。 阻抗匹配(Impedance matching)在高频设计中是一个常用的概念, 是微波电子学里的一部分,主要用于传输线上,来达至所有高频的微波 信号皆能传至负载点的目的,不会有信号反射回到源点,从而提升能源 效益。 大体上,阻抗匹配有两种,一种是透过改变阻抗力(lumped-circuit matching),另一种则是调整传输线的波长(transmission line matching)。 要匹配一组线路,首先把负载点的阻抗值,除以传输线的特性阻抗 值来归一化,然后把数值划在史密斯图表上。
2.防焊前差動外層阻抗:
3.成品板單線内層阻抗: 4.成品板單線外層阻抗:
5.成品板差動内層阻抗:
6.成品板差動外層阻抗:
附件:
外層阻抗控制各項因子控制與公差
控制範圍 膠片厚度 線寬控制 ±0.2mil ±0.5mil 阻抗影響貢獻 2.8ohm 5.5ohm
外層銅厚
綠漆厚度
1.7±0.2mil
0.5±0.3 内層阻抗控制各項因子控制與公差 控制範圍
阻抗定義:
阻抗是用來評估電子元件特性的一個參數。阻抗的定義是元件在既定 頻率下對交流電的總對抗作用。當導體中有電子訊號波形之傳播時,其電壓 對電流的比值稱為“阻抗”(Impedance)。由於交流電路中混雜有其他因 素如容抗、感抗等,已不再只是簡單直流電所稱的“電阻”(Resistance), 故在電路中不宜再稱為“電阻”,而應改稱為“阻抗”。