PCB的阻抗控制
PCB的阻抗控制要点
浅谈PCB的阻抗控制随着电路设计日趋复杂和高速，如何保证各种信号（特别是高速信号）完整性，也就是保证信号质量，成为难题。
此时，需要借助传输线理论进行分析，控制信号线的特征阻抗匹配成为关键，不严格的阻抗控制，将引发相当大的信号反射和信号失真，导致设计失败。
常见的信号，如PCI总线、PCI-E总线、USB、以太网、DDR内存、LVDS信号等，均需要进行阻抗控制。
阻抗控制最终需要通过PCB设计实现，对PCB板工艺也提出更高要求，经过与PCB厂的沟通，并结合EDA软件的使用，我对这个问题有了一些粗浅的认识，愿和大家分享。
多层板的结构：为了很好地对PCB进行阻抗控制，首先要了解PCB的结构：通常我们所说的多层板是由芯板和半固化片互相层叠压合而成的，芯板是一种硬质的、有特定厚度的、两面包铜的板材，是构成印制板的基础材料。
而半固化片构成所谓的浸润层，起到粘合芯板的作用，虽然也有一定的初始厚度，但是在压制过程中其厚度会发生一些变化。
通常多层板最外面的两个介质层都是浸润层，在这两层的外面使用单独的铜箔层作为外层铜箔。
外层铜箔和内层铜箔的原始厚度规格，一般有0.5OZ、1OZ、2OZ（1OZ约为35um或1.4mil）三种，但经过一系列表面处理后，外层铜箔的最终厚度一般会增加将近1OZ左右。
内层铜箔即为芯板两面的包铜，其最终厚度与原始厚度相差很小，但由于蚀刻的原因，一般会减少几个um。
多层板的最外层是阻焊层，就是我们常说的“绿油”，当然它也可以是黄色或者其它颜色。
阻焊层的厚度一般不太容易准确确定，在表面无铜箔的区域比有铜箔的区域要稍厚一些，但因为缺少了铜箔的厚度，所以铜箔还是显得更突出，当我们用手指触摸印制板表面时就能感觉到。
当制作某一特定厚度的印制板时，一方面要求合理地选择各种材料的参数，另一方面，半固化片最终成型厚度也会比初始厚度小一些。
下面是一个典型的6层板叠层结构：PCB的参数：不同的印制板厂，PCB的参数会有细微的差异，通过与上海嘉捷通电路板厂技术支持的沟通，得到该厂的一些参数数据：表层铜箔：可以使用的表层铜箔材料厚度有三种：12um、18um和35um。
PCB设计的阻抗控制和阻抗匹配
重要性，电路板出故障或问题的概率， 为一个电容（ 图 １ － １） 。
阻抗控制的精度就越低。
电路中信号的完整性，电路的 Ｅ Ｍ Ｉ 和
（４ ）容易造成焊锡短路，可能会增
ＥＭＣ 特性。但是随着产品的可靠性发展
加产品的成本。
和越来越受到重视，在设计时不再是
ＰＣＢ 的各层分布一般是对称的。不
简单的导线连接，必须考虑电路中信
Key words: Reliability; Characteristic Impedance; Impedance Controlling; Impedance match
CLC number: TN306
Document code:A
Article ID:1003-0107(2005)04-0029-03
４３００６８）
Huang Shuwei, Zhao Danling1
(Hubei University of Technology,
Wuhan 430068,China)
摘 要： 阻抗设计是 ＰＣＢ 可靠性设计的一个重要环节。本文从多层 ＰＣＢ 板叠层的设计原理、特性阻抗的
计算方法、严格的阻抗控制，来保证阻抗匹配，实现 Ｐ Ｃ Ｂ 的可靠性，使产品稳定的工作。
号完全相等。这就是说， 应将信号对称 别是在高频电路中，特性阻抗主要取 特性阻抗是否一致，是否匹配。因此，
地布线在内部地线层的两侧。这样做 决于连线的单位分布电容和单位分布 在 Ｐ Ｃ Ｂ 设计的可靠性设计中有两个概
的优点是容易控制阻抗和环流；缺点 电感带来的分布阻抗。理想传输线的 念是我们必须注意的。
印制电路板上导线的特性阻抗是
传输线的特性阻抗只与信号连线 电路板设计的一个重要指标，特别是
PCB生产流程-阻抗控制1
工序 控制要点 控制要求/方法 1.依照客户资料和生产制程能力指示设计制板结构、物料类型、阻抗 线宽等 新项目审查 新项目设计 资料评审 2. 根据以上设计资料使用POLAR软件进行模拟测试阻抗 示意图
3.跟进首板测量结果进行阻抗线宽补偿(附设计规范摘要) 1.用百倍镜测量MI要求在板面中的指定位置（即板面中线路密集处、 独立线及阻抗位置），且线宽测量时测量线底，线距为两线底间距。 线宽/ 线隙测量 2.对于阻抗模块线宽和线距测量左、中、右三个点并做记录； 对于单元内阻抗线、MI指定位置的线则测量板四个角及中间五个点的 线宽和线距并记录其最大值、最小值。 3.若生产中发现线宽、线隙、阻抗处于MI控制要求范围的上限或下限 时，需重新调整蚀刻速度，并重测线宽、线距及阻抗。
1. 线宽/ 线隙测介质层厚度
切片测量
0
流程控制概述
工序 控制要点 控制要求/方法 1.线宽测量:从MI中核对制板阻抗线宽要求,蚀刻后用100X 或200X镜 测量指定位置的线宽/线隙，按五点法测试,记录最大值和最小值，评 判标准以MI要求，线宽以线底为准（除客户有特别要求）,按RF线2% 抽查。 2.蚀刻后所有有阻抗要求的制板须用阻抗机测量模块，先从MI中核对 制板蚀刻后阻抗控制要求，按1%抽查。 1.使用阻抗测试机量测模块 白字高温后 阻抗模块抽测 2.IPQC按每LOT抽2%进行模块测试 1.使用阻抗测试机量测模块 2.QTA&样板全测模块 Outgoing QA 阻抗模块抽测 3.首次批量生产板抽测10PCS 4.其他生产板按照客户要求抽测监控 示意图
PCB阻抗控制
PCB阻抗PCB阻抗控制，在PCB设计中经常遇到阻抗计算，但是我不明白阻抗计算是计算整板PCB的阻抗还是几个部分的阻抗PCB阻抗，在PCB设计中经常遇到阻抗计算，但是我不明白阻抗计算是计算整板PCB的阻抗还是几个部分的阻抗：如我有差分阻抗，单线阻抗。
那到底该采用哪些数值呢？可能几个部分的阻抗都不一样在同一PCB板上？这样的话该计算哪个阻抗来作为PCB的阻抗呢！完整性最佳。
是不是每个地方阻抗不一样，我得告诉PCB厂商，这个地方阻抗做多少，哪个地方阻抗做多少啊，比如：USB2.0差分做成90欧姆，DDR与DSP连接线做成多少欧姆，和时钟线做成多少欧姆等等啊?这样的话是不是要详细说明多处的阻抗要求。
关键布线部分是要给出详细的设计要求的，设计时的阻抗大小，是通过仿真软件，使信号完整性达到最好状态下，得到的。
根据仿真结果，可以得到该信号线的线长，线宽，线间距，在那层布线，串接多大的匹配电阻等要求，然后仿真设计人员将此仿真结果交给PCB LAUOUT设计人员，PCB LAUOUT设计人员会根据此要求进行PCB布线设计，设计完毕后的PCB文件生成为GERBER文件，送给PCB制造厂商即可制造出相应的PCB。
1.阻抗控制是控制信号线的阻抗，不是整板PCB的阻抗2.差分阻抗是两条差分信号的阻抗，单线阻抗是单一信号的阻抗。
如USB 2.0要做差分90欧姆，射频信号线一般做单线50欧姆等等。
哪些线要做阻抗控制，控制为多少，一般每个硬件平台都有自己的要求。
3.没有PCB阻抗这种说法，只有信号的阻抗。
电路设计中，差分信号的两条差分线能不能交换顺序？题目说的有些笼统，主要是想知道哪些是可以交换的，为什么，哪些是不可以交换的，又是为什么？还有差分线之间跨加100ohm或12 0ohm的电阻的作用是什么，是阻抗匹配还是将电流转换为电压？各位大牛，ths了会变小。
差分信号实际传输是电压还是电流，什么差分信号，说的通俗一点,差分信号时属于数字信号吗进一步看是以电压为的标准的能量信号，若内阻小，就可以带多个负载（电流大）。
高速数字电路PCB设计中的阻抗控制
环测威官网：/阻抗控制技术在高速数字电路设计中非常重要，其中必须采用有效的方法来确保高速PCB 的优异性能。
PCB上高速电路传输线的阻抗计算及阻抗控制•传输线上的等效模型图1显示了传输线对PCB的等效影响，这是一种包括串联和多电容，电阻和电感（RLGC 模型）的结构。
串联电阻的典型值在0.25至0.55欧姆/英尺的范围内，并且多个电阻器的电阻值通常保持相当高。
随着PCB传输线中增加的寄生电阻，电容和电感，传输线上的总阻抗被称为特征阻抗（Z 0）。
在线直径大，线接近电源/接地或介电常数高的条件下，特征阻抗值相对较小。
图3示出了具有长度dz的传输线的等效模型，基于该模型，传输线的特征阻抗可以推导为公式：。
在这个公式中，L“传感线”是指传输线上每个单位长度的电感，而C是指传输线上每个单位长度的电容。
环测威官网：/在上面的公式中，Z 0表示阻抗（欧姆），W表示线的宽度（英寸），T表示线的粗细（英寸），H表示到地面的距离（英寸），是指衬底的相对介电常数，t PD是指延迟时间（ps / inch）。
•传输线的阻抗控制布局规则基于上述分析，阻抗和信号的单位延迟与信号频率无关，但与电路板结构，电路板材料的相对介电常数和布线的物理属性有关。
这一结论对于理解高速PCB和高速PCB设计非常重要。
而且，外层信号传输线的传输速度比内层传输速度快得多，因此关键线布局的排列必须考虑这些因素。
阻抗控制是实现信号传输的重要前提。
但是，根据传输线的电路板结构和阻抗计算公式，阻抗仅取决于PCB材料和PCB层结构，同一线路的线宽和布线特性不变。
因此，线路的阻抗在PCB的不同层上不会改变，这在高速电路设计中是不允许的。
本文设计了一种高密度高速PCB，板上大多数信号都有阻抗要求。
例如，CPCI信号线的阻抗应为650欧姆，差分信号为100欧姆，其他信号均为50欧姆。
根据PCB布线空间，必须使用至少十层布线，并确定16层PCB设计方案。
由于电路板的整体厚度不能超过2mm，因此在堆叠方面存在一些困难，需要考虑以下问题：1）。
PCB的阻抗控制要点
PCB的阻抗控制要点PCB布线中，阻抗控制是一个十分重要的问题。
在高速信号传输过程中，如果不控制好阻抗，将会导致信号反射、降低信号质量以及信号干扰，严重影响系统的性能。
因此，本文将介绍PCB布线中阻抗控制的要点。
什么是阻抗？阻抗是电路元件在交流电路中所表现出来的总阻力，它和电阻是不同的。
电阻是指电子通过一个导体时所需消耗的能量，而阻抗则是指电子在交流电路中产生的总消耗，包括电阻和电容的影响。
通常情况下，阻抗的性质决定了信号在传输线上的反射系数和传输特性。
因此，在高速布线中必须进行阻抗匹配来获得最佳的传输性能。
PCB阻抗控制要点PCB设计流程中的阻抗控制PCB板的阻抗由两个方面的因素影响：底层金属的尺寸和层和板材的介电常数。
因此，在PCB设计流程中，可以采用以下方法来控制阻抗。
•使用可控阻抗线（CPW）或微带线（MIL）进行布线：这两种线的阻抗可以通过线的宽度和间隙以及与参考层的距离等参数进行调节，以实现所需的阻抗特性。
•选择合适的板材和层数：通过选择合适的板材和层数，可以获得所需的介电常数，从而实现所需的阻抗特性。
如FR-4是一种常用的PCB板材，它的介电常数为4.2，因此它不适合高速布线。
而高介电常数板材可以更好地匹配高阻抗线。
•合理安排PCB布局：通过合理安排PCB布局，可以最大程度地减少信号的反射和串扰。
例如，通过避免布置信号线与边缘相邻，可以减少边缘效应的影响。
阻抗匹配方法阻抗匹配可以通过以下两种方法来实现。
•直接阻抗匹配：将阻抗为Z1的传输线直接连接到阻抗为Z2的电网上，可以采用电容、电感和输变比等方式来实现。
•变压器法：将阻抗为Z1的传输线和阻抗为Z2的电网之间加上一个变压器，变压器的变比可以根据阻抗比值确定。
在布线高频时，变压器法是最常用的阻抗匹配方式。
阻抗检查与测试在PCB设计中，阻抗控制成功与否需要进行阻抗检查和测试。
阻抗检查可以通过仿真软件进行，仿真结果应符合设计要求。
阻抗测试可以通过使用专业的测试设备进行，例如网络分析仪（Network Analyzer）。
PCB设计之阻抗控制的走线细节举例
PCB设计之阻抗控制的走线细节举例1.走线的宽度和间距：走线的宽度和间距会直接影响走线的阻抗。
通常情况下，走线的宽度越宽，阻抗越低。
为了控制阻抗，可以在设计软件中使用特定的规则来指定走线的宽度和间距。
例如，对于常见的50欧姆的阻抗控制要求，可以将规则设置为适当的走线宽度和间距。
2.层数的选择：在高速信号传输中，层数的选择也会影响阻抗。
较高的层数可提供更多的走线空间，有助于降低阻抗。
因此，为了阻抗控制，可以选择适当的层数。
在多层PCB设计中，内层走线的间距和宽度也需要综合考虑，以保持阻抗的一致性。
3.地平面的设计：在PCB设计中，地平面的设计是控制阻抗的关键。
地平面应尽可能地平整，并且与走线保持一定的距离。
这样可以减少地平面与走线之间的互电容和互电感，从而提高阻抗的一致性。
为了实现这一点，可以在地平面上设置一些小孔，用于连接不同地层，从而提高地层的连贯性。
4.走线的形状和拐角：走线的形状和拐角也会影响阻抗。
通常情况下，直线和圆弧形的走线对阻抗控制较好，而直角拐弯较差。
在需要进行90度拐角的情况下，可以使用斜角拐弯来减小阻抗的变化。
此外，走线的形状和转角也会对电磁兼容性（EMC）产生影响，在设计时需要综合考虑。
5.信号层和电源/地层的分离：为了阻抗控制，信号层和电源/地层应尽可能地分离。
这样可以减少信号层与电源/地层之间的互电容和互电感，从而提高阻抗的一致性。
在多层PCB设计中，可以选择在信号层之间插入电源/地层，建立一个电源平面或地平面来提供均匀的分布。
6.终端匹配：终端匹配是一种常用的阻抗控制技术。
通过在信号线的起始和终止位置添加合适的电阻、电容等元件，可以达到匹配信号线的阻抗。
例如，可以在信号线的终止位置添加电阻，以匹配信号线和负载之间的阻抗。
终端匹配可以在设计中通过网络分析软件来实现。
综上所述，PCB设计中的走线细节对于阻抗控制至关重要。
通过选择适当的走线宽度和间距、层数、设计合理的地平面、走线的形状和拐角以及合理的终端匹配，可以实现阻抗的一致性，提高信号传输的质量和稳定性。
PCB的阻抗控制
PCB 的阻抗控制一：特性阻抗原理：什么样的线路才被定义为传输线了？在国际标准IPC-2141 3.4.4说明其原则“当信号在导线中传输时，若该导线长度大到信号波长的1/7，则该导线应被视做传输线。
如当某电磁波信号以时钟频率为900MHZ （GSM 手机传输频率）在导线中传播时，则如果线路的长度大于：1/7波长=1C/7F=4.76CM 时，该线路就被定义为传输线。
众所周知，直流电路中电流传输时遇到的阻力叫电阻，交流电路中电流遇到的阻力叫阻抗而高频（》400MHZ ）电路中传输信号所遇到的阻力叫特性阻抗，在高频情况下，印制板上的传输信号铜导线可以被视为由一串等效电阻及一并连电感所组合而成的传导线路，而此等效电阻在高频分析时小到可以忽略不记，因此我们在对一个印制板的信号传输进行高频分析时，则只需考虑杂散分布之串联电感及并联电容的效应，我们可以得到以下公式；Z0=R+√L/C √≈√L/C （ Z0为特性阻抗值）关于特性阻抗，有以下几原则：1、 在数字信号在板子上传输时，印制板线路的特性阻抗值必须与头尾元件的电子阻抗匹配，如果不匹配的话，所传送的信号能量将出现反射，散失，衰减，或延误，等现象，从而产生杂信，2、 由于电子元件的电子阻抗越高时，其传输速率才越快，因而电路板的特性阻抗值也要随之提高，才能与之匹配，3、射频通信用的PCB ，除强调 Z0外，有时更加强调板材本身具有低的 Er （介质常数）值及低的Df （介质损耗因子）值。
高频信号在介质中的传输速度为C/ Er,可知：Er 越小，传输速度越快，这也是为何高频要用低介质常数的高频材料。
Df 影响着信号在介质传输过程中的失真，Df 越小，失真越小。
二：特性阻抗的常见形式和计算方法：在线路板的设计中，传输信号最常见的有4种单线布线和2种差分布线方式方式：以上四种单线传输信号布线方式的阻抗计算公式见下；（差分略）1、 微带线：Z 。
=87ln 「5.98H/（0.8W+T ）」Er+1.412、 埋入式微带线Z 。
PCB生产工程阻抗制作规范
工程阻抗制作规范1.目的规范制作阻抗P C B的阻抗计算和阻抗图形设计方法，确保成品的阻抗符合规定。
2.适用范围适用于本厂客户要求阻抗控制的P C B的阻抗设计及之C A M制作的阻抗图形设计。
3.名词解释3.1特性阻抗(C h a r a c t e r i s t i c I m p e d a n c e)：当一条导线与大地绝缘后，导线与大地彼此之间的阻抗。
3.2差分阻抗(D i f f e r e n t i a l I m p e d a n c e)：二条平行导线与大地绝缘后的阻抗，两条导线与大地彼此之间的阻抗。
4.阻抗控制的制作规格范围一般地，对于成品产品来说，我司控制的阻抗值的规格范围为±10%,如客户又特别要求，可根据客户设计的产品结构或客户要求的阻抗规格制作。
4.1 与阻抗控制计算有关的各个材质的计算参数如下：⑴. 芯板：介电常数为4.5±0.2操作中，根据客户要求，以及产品的需要，可向板材供应商了解芯板的具体层压结构，然后依照该芯板的Prepreg配方的介电常数来计算。
⑵. 7628 PrepregA、介电常数为4.5±0.2B、压合后的介质厚度为(内层100%残铜理论值)：RC%47 压合后的介质厚度为190±10UM，RC%43 压合后的介质厚度为180±15UM。
⑶. 2116 PrepregA、介电常数为4.3±0.2B、压合后的介质厚度为(内层100%残铜理论值)：RC%54 压合后的介质厚度为118±10UM，RC%50 压合后的介质厚度为105±10UM。
⑷. 1080 PrepregA、介电常数为4.2±0.2B、压合后的介质厚度为(内层100%残铜理论值)：RC68% 压合后的介质厚度为71±8UM，RC%62 压合后的介质厚度为65±8UM。
⑸. 当选用几种Prepreg同时压合时，则采用最高的介电常数与最低的介电常数的平均值进行计算。
3.史上最详细最通俗易懂的硬件PCB的 阻抗控制说明,没有之一
史上最详细最通俗易懂的PCB阻抗控制说明烟台花无缺版权所有，未经书面许可，严禁以任何形式拷贝复制及扩散目录一、什么是PCB阻抗？二、为什么要控制PCB阻抗？三、阻抗不连续的PCB板会怎样？四、PCB常用阻抗控制值五、影响PCB阻抗的因素以及计算方法六、PCB阻抗控制实例（SDI板阻抗控制）七、反思一、什么是PCB阻抗？1.1.阻抗：在具有电阻、电感和的电路里，对电路中的电流所起的阻碍作用叫做阻抗。
它常用Z表示，是一个复数，实部称为电阻，虚部称为电抗。
阻抗的单位是欧姆。
1.2.我们常说的PCB阻抗其实是PCB的特性阻抗：又称“特征阻抗”，它不是直流电阻，属于长线传输中的概念。
在信号传输过程中，信号沿到达的地方，信号线和参考平面（电源或地平面）间由于电场的建立，会产生一个瞬间电流，传输线等效成一个电阻，我们把这个等效的电阻称为传输线的特性阻抗Z。
阻抗是电阻与电抗在向量上的和。
1.3 阻抗从字面上看就与电阻不一样，其中只有一个阻字是相同的，而另一个抗字呢？简单地说，阻抗就是电阻加电抗，所以才叫阻抗；周延一点地说，阻抗就是电阻、电容抗及电感抗在向量上的和。
在直流电的世界中，物体对电流阻碍的作用叫做电阻，世界上所有的物质都有电阻，只是电阻值的大小差异而已。
电阻小的物质称作良导体，电阻很大的物质称作非导体，而最近在高科技领域中称的超导体，则是一种电阻值几近于零的东西。
但是在交流电的领域中则除了电阻会阻碍电流以外，电容及电感也会阻碍电流的流动，这种作用就称之为电抗，意即抵抗电流的作用。
电容及电感的电抗分别称作电容抗及电感抗，简称容抗及感抗。
它们的计量单位与电阻一样是Ω，而其值的大小则和交流电的频率有关系，频率愈高则容抗愈小感抗愈大，频率愈低则容抗愈大而感抗愈小。
此外电容抗和电感抗还有相位角度的问题，具有向量上的关系式，因此才会说：阻抗是电阻与电抗在向量上的和。
二、为什么要控制PCB阻抗？2.1阻抗匹配（Impedance matching ）是微波电子学里的一部分，主要用于上，来达至所有高频的微波信号皆能传至负载点的目的，不会有信号反射回来源点，从而提升能源效益。
PCB设计之阻抗控制的走线细节举例
PCB设计之阻抗控制的走线细节举例阻抗控制是PCB设计中重要的一环，它能够确保信号在整个电路板上的传输质量和稳定性。
在走线细节方面，以下是一些阻抗控制的实例和技巧：1.分层设计：分层设计是阻抗控制中常用的一种方法。
根据信号层和地层的叠加情况，可以通过调整两者之间的距离和间隔来控制阻抗。
一般而言，信号层与地层之间的间隔越小，阻抗也就越低。
2.差分走线：差分走线是高速信号传输中常用的一种方式，它的特点是对抗干扰能力强，传输距离较远，同时可以控制阻抗。
在差分走线中，两个差分信号走线的布线长度要尽量相等，曲线的弯曲半径也要保持一致。
3.指定走线宽度和距离：在PCB设计中，走线的宽度和距离也会影响信号的阻抗。
一般而言，较宽的走线会导致低阻抗，而较窄的走线会导致高阻抗。
因此，在设计时需要根据信号的特性和需求来选择合适的走线宽度和距离。
4.使用阻抗控制软件：在设计中，很多阻抗控制软件可以帮助工程师实现信号走线的阻抗控制。
这些软件能够根据设计要求和参数，自动计算出合适的走线参数，以满足特定的阻抗要求。
5.保持整体稳定性：阻抗控制不仅要考虑单个走线的阻抗，还要考虑整个电路板的稳定性。
因此，在设计时需要平衡整个电路板的布线和分布电容，以确保整体的信号完整性和稳定性。
6.处理过渡区域：在信号走线从一种阻抗到另一种阻抗的过渡区域，信号的反射和损耗会增加。
因此，在设计中需要合理处理过渡区域，可以通过使用过渡锥角或添加过渡电容等方式来减少信号的反射和损耗。
7.选择合适的材料：PCB的材料也会对信号的阻抗产生影响，因此需要选择合适的材料。
常见的PCB材料有FR4和高频板材。
对于高频信号，使用高频板材能够更好地控制阻抗。
8.减小功率传输的损耗：在高功率传输的情况下，信号的传输损耗会增加。
为了减小传输损耗，可以通过增大走线的宽度和减小走线的长度等方式来控制阻抗。
综上所述，阻抗控制在PCB设计中是非常关键的一环。
通过分层设计、差分走线、指定走线宽度和距离、使用阻抗控制软件、保持整体稳定性、处理过渡区域、选择合适的材料以及减小功率传输的损耗等技巧，可以有效地控制信号的阻抗，提高信号的传输质量和稳定性。
PCB阻抗制作过程控制
阻抗制作过程控制一、目的：自进入信息时代以来，信号传输高频化和高速数字化的发展是极快的，其应用也越来越广泛，当今的互联网、物联网、云计算，到即将出现的“工业4.0”（中国版为“中国制造2025”）等的工业技术和信息技术，都需要信号传输（或处理）高频化或高速数字化。
如何保证各种信号完整性，也就是保证信号质量，成为难题，此时，需要借助传输线理论进行分析，控制信号线的阻抗匹配成为关键。
二、阻抗介绍：1、信号完整性在信号在传输过程中，会因为阻抗问题导致损耗或失真，影响传输效果。
信号传输图见图1所示。
图1 信号传输眼图2、阻抗模块介绍常见的阻抗要求（差分阻抗&特性阻抗），及对应的阻抗线宽、线距、介质层、应用，如表1、表2。
表1 差分阻抗要求表2 特性阻抗要求三、阻抗影响因素及各因子影响度3.1 线宽与阻抗关系线宽与阻抗成反比，线宽越大阻抗越小，线宽越小阻抗越大；线距与阻抗成正比，线距越大阻抗越大，线距越小阻抗越小。
（1）当外层特性阻抗线宽W≤127μm，线宽变化13μm时，阻抗变化4.1Ω~3Ω，当线宽W在127 μm＜W≤254 μm时，线宽变化13 μm时，阻抗变化2.7~1.8Ω；（2）当外层差分阻抗线宽W≤152 μm，线宽变化13 μm时，阻抗变化6.7Ω~4.3Ω；当外层差分阻抗线宽在152μm＜W≤254μm时，线宽变化13μm时，阻抗变化3.7Ω~2.2Ω；线距S≤114 μm，线距离变化13 μm，阻抗变化4.1Ω~3.1Ω，线距114 μm＜S ≤152 μm，线距离变化13 μm，阻抗变化2.5Ω~2.1Ω。
参考图3。
综上，当阻抗线宽W≤152 μm时，线宽偏离中值上限或偏离下限对阻抗影响度较大，如表。
图2 外层特性阻抗线宽与阻抗变化关系图图3 外层差分阻抗线宽与阻抗变化关系图3.2 介质层厚度与阻抗关系介质层厚度与阻抗成正比，介质层厚度越厚阻抗越大；介质层厚度薄厚阻抗越小。
PCB-结构、加工流程、线路阻抗控制、线路阻抗计算简介-for-update-170815
PCB结构
铜箔的介绍
一般按照铜箔不同的制法，可分为电解铜箔(ED)和压延铜箔(RA)两大类。 电解铜箔(Electrode Posited copper)是通过专用电解机连续生产出的生箔再经表 面处理而成。它是我们常用硬板PCB的铜箔材料。 压延铜箔(Rolled Copper Foil) 是将铜板经过多次重复辊轧而制成的原箔(也叫毛 箔)，根据要求进行粗化处理。由于压延铜箔耐折性和弹性系数大于电解铜箔，故适 用于柔性覆铜箔板FPC上。
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PCB线路阻抗控制
3、PCB加工过程中，层压带来的流胶率的偏差
PCB压合原理：通过“热与压力”使PP结合不同内层芯板和外层铜箔, 并利用外层 铜箔作为外层线路之基地。 半固化片的特性： 1> RC%（Resin content)：指半固化片中除了玻纤布以外，树脂成分所占的重量 百分比。 RC%的多少直接影响到树脂填充导线间空隙的能力，同时决定压板后的 介电层厚度。 2> RF%（ Resin flow）：指压板后，流出板外的树脂占原来半固化片总重量的百 分比。 RF%是反映树脂流动性的指标，它也决定压板后的介电层厚度 3> VC%（volatile content）：指半固化片经过干燥后，失去的挥发成分的重量 占原来半固化片总重量的百分比。VC%的多少直接影响压板后的品质。
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PCB线路阻抗控制
PCB加工流程介绍
为什么常规阻抗控制只能是10%的偏差？ 1、覆铜板来料本身的偏差； 2、PCB加工过程的蚀刻偏差； 3、PCB加工过程中，层压带来的流胶率的偏差； 4、高速板材介质损耗，铜箔的表面粗糙度，PP的玻纤效应影响。
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PCB线路阻抗控制
1、覆铜板来料本身的偏差
PCB1、PCB2 使用的 假八层叠层：
印制电路板(PCB)的阻抗控制介绍
印制电路板(PCB)的阻抗控制介绍一：特性阻抗原理：传输线的定义，在国际标准IPC-2141 3.4.4说明其原则“当 信号在导线中传输时，若该导线长度大到信号波长的1/7，则该导线应被视做传输线。
如当某电磁波信号以时钟频率为900MHZ （GSM手机传输频率）在导线中传播时，则如果线路的长度大于：1/7波长=1C/7F=4.76CM 时，该线路就被定义为传输线。
众所周知，直流电路中电流传输时遇到的阻力叫电阻，交流电路中电流遇到的阻力叫阻抗而高频（》400MHZ ）电路中传输信号所遇到的阻力叫特性阻抗，在高频情况下，印制板上的传输信号铜导线可以被视为由一串等效电阻及一并连电感所组合而成的传导线路，而此等效电阻在高频分析时小到可以忽略不记，因此我们在对一个印制板的信号传输进行高频分析时，则只需考虑杂散分布之串联电感及并联电容的效应，我们可以得到以下公式；Z0=R+√L/C √≈√L/C （ Z0为特性阻抗值）关于特性阻抗，有以下几原则：1、 在数字信号在板子上传输时，印制板线路的特性阻抗值必须与头尾元件的电子阻抗匹配，如果不匹配的话，所传送的信号能量将出现反射，散失，衰减，或延误，等现象，从而产生杂信，2、 由于电子元件的电子阻抗越高时，其传输速率才越快，因而电路板的特性阻抗值也要随之提高，才能与之匹配，3、射频通信用的PCB ，除强调 Z0外，有时更加强调板材本身具有低的 Er （介质常数）值及低的Df （介质损耗因子）值。
高频信号在介质中的传输速度为C/ Er,可知：Er 越小，传输速度越快，这也是为何高频要用低介质常数的高频材料。
Df 影响着信号在介质传输过程中的失真，Df 越小，失真越小。
二：特性阻抗的常见形式和计算方法：在线路板的设计中，传输信号最常见的有4种单线布线和2种差分布线方式方式：以上四种单线传输信号布线方式的阻抗计算公式见下；（差分略）1、 微带线：Z 。
=87ln 「5.98H/（0.8W+T ）」Er+1.412、 埋入式微带线Z 。
pcb导线的导通阻值ipc标准
pcb导线的导通阻值ipc标准
IPC标准对PCB导线的导通阻值有明确规定。
阻值主要受导线宽度、厚度、绝缘材料等因素影响。
具体标准如下：
1. 阻抗范围：PCB传输线的阻抗范围通常为25至120欧姆。
2. 物理结构：阻抗值由信号迹线的宽度和厚度、迹线两侧的内核或预填材质的高度、迹线和板层的配置以及内核和预填材质的绝缘常数决定。
3. 阻抗控制/匹配：主要是指信号层与相邻的参考平面层之间的阻抗匹配。
4. 传输线类型：PCB的传输线主要有微带线（Microstrip）与带状线（Stripline）两种。
如果需要更多信息，建议查阅IPC标准原文或咨询相关行业专家。
pcb制作过程中阻抗的调整方法
pcb制作过程中阻抗的调整方法
PCB制作过程中阻抗的调整方法
一、介绍
PCB（印刷电路板）制作过程中，对于PCB的阻抗调整是非常重要的，因为这直接影响到电路的工作状态。
本文介绍了PCB制作过程中阻抗的调整方法，并回答了PCB制作过程中如何进行阻抗调整的问题。
二、PCB的阻抗调整原则
1、在制作任何类型的PCB时，都应充分考虑阻抗的调整，以确保PCB最终能够正常操作。
2、在PCB制作过程中，要尽量避免降低非理想的阻抗值。
3、在PCB制作过程中，可以使用不同类型的层和材料来调整阻抗，以满足特定要求。
4、在PCB制作过程中，要注意保持物理大小和物理形状的均衡，以确保阻抗的稳定。
三、PCB制作过程中的阻抗调整方法
PCB制作过程中的阻抗调整方法主要有：
1、采用正确的材料选择。
首先，应根据实际应用的条件，确定用于制作PCB的材料，以确保PCB的阻抗能够满足要求。
2、选择合适的电路密度。
此外，用于制作PCB的电路密度也是非常重要的，它会直接影响到PCB的阻抗值，因此应根据实际情况选择合适的电路密度。
3、采用正确的布线方式。
此外，在布线时，也可以考虑采用正确的布线方式，以改善PCB的阻抗，这样可以更好地确保PCB的阻抗能够满足要求。
四、结论
在PCB制作过程中，阻抗是一个重要的参数，正确的阻抗调整是保证PCB能够正常工作的关键。
本文介绍了PCB制作过程中的阻抗调整方法，并指出正确的材料选择、电路密度以及布线方式在其中发挥着重要作用。
pcb阻抗计算参数解释
pcb阻抗计算参数解释在PCB设计中，阻抗控制是一个重要的考虑因素，它对于电路性能和信号传输速度起着至关重要的作用。
在进行PCB设计时，为了确保信号的准确传输和减少干扰，我们需要计算并控制PCB的阻抗。
以下是一些常见的PCB阻抗计算参数的解释：1. Trace Width（线宽）：这指的是PCB线路板上导线的宽度。
线宽对于阻抗计算非常重要，因为它直接影响到信号的传输速度和阻抗值。
一般来说，较宽的线宽会导致较低的阻抗值，而较窄的线宽则会导致较高的阻抗值。
2. Trace Spacing（线间距）：这是指两条相邻导线之间的间距。
线间距也会对PCB阻抗产生影响，较小的线间距会导致较低的阻抗值，而较大的线间距则会导致较高的阻抗值。
3. Dielectric Constant（介质常数）：它是指PCB板材的电介质常数。
介质常数是衡量材料对电场的响应能力的指标，它直接影响着阻抗值的计算。
不同材料的介质常数会导致不同的阻抗值。
4. Substrate Height（基板高度）：它指的是PCB板材的厚度。
基板的高度也会对阻抗计算产生影响，较高的基板会导致较低的阻抗值，而较薄的基板会导致较高的阻抗值。
5. Copper Thickness（铜厚度）：这是指PCB板上铜箔的厚度。
铜箔的厚度会改变PCB导线的截面积，从而影响阻抗值的计算。
较厚的铜箔会导致较低的阻抗值，而较薄的铜箔则会导致较高的阻抗值。
总而言之，PCB阻抗计算需要考虑线宽、线间距、介质常数、基板高度和铜厚度等参数。
合理设置这些参数可以帮助我们控制PCB的阻抗，以确保信号传输的稳定性和可靠性。
请注意，为了准确计算PCB的阻抗，应该参考PCB设计工具或咨询专业工程师，以确保设计满足所需的阻抗要求。
PCB差分走线的阻抗控制技术（一）
PCB差分⾛线的阻抗控制技术（⼀）⼀、引⾔为了提⾼传输速率和传输距离，计算机⾏业和通信⾏业越来越多的采⽤⾼速串⾏总线。
在芯⽚之间、板卡之间、背板和业务板之间实现⾼速互联。
这些⾼速串⾏总线的速率从以往USB2.0、LVDS以及FireWire1394的⼏百Mbps到今天的PCI-Express G1/G2、SATA G1/G2 、XAUI/2XAUI、XFI的⼏个Gbps乃⾄10Gbps。
计算机以及通信⾏业的PCB客户对差分⾛线的阻抗控制要求越来越⾼。
这使PCB⽣产商以及⾼速PCB设计⼈员所⾯临的前所未有的挑战。
本⽂结合PCB⾏业公认的测试标准IPCTM-650⼿册，重点讨论真差分TDR测试⽅法的原理以及特点。
⼆、IPC-TM-650⼿册以及PCB特征阻抗测试背景IPC-TM-650测试⼿册是⼀套⾮常全⾯的PCB⾏业测试规范，从PCB的机械特性、化学特性、物理特性、电⽓特性、环境特性等各⽅⾯给出了⾮常详尽的测试⽅法以及测试要求。
其中PCB板电⽓特性要求在第2.5节中描述，⽽其中的2.5.5.7a,则全⾯的介绍了PCB特征阻抗测试⽅法和对相应的测试仪器要求，重点包括单端⾛线和差分⾛线的阻抗测试。
三、TDR的基本原理及IPC-TM-650对TDR设备的基本要求3.1 TDR的基本原理图1是⼀个阶跃信号在传输线(如PCB的⾛线)上传输时的⽰意图。
⽽传输线是通过电介质与GND分隔的，就像⽆数个微⼩的电容的并联。
电信号到达某个位置时，就会令该位置上的电压产⽣变化，就像是给电容充电。
因此，传输线在此位置上是有对地的电流回路的，因此就有阻抗的存在。
但是该阻抗只有阶跃信号⾃⾝才能“感觉到”，这就是我们所说的特征阻抗。
当传输线上出现阻抗不连续的现象时，在阻抗变化的地⽅阶跃信号就会产⽣反射的现象，如果将反射信号进⾏取样并显⽰在⽰波器的屏幕上，就会得出如图2所⽰的波形，从波形中我们可以看出⼀条被测试的传输线在不同位置上的阻抗变化。
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浅谈PCB的阻抗控制随着电路设计日趋复杂和高速，如何保证各种信号（特别是高速信号）完整性，也就是保证信号质量，成为难题。
此时，需要借助传输线理论进行分析，控制信号线的特征阻抗匹配成为关键，不严格的阻抗控制，将引发相当大的信号反射和信号失真，导致设计失败。
常见的信号，如PCI总线、PCI-E总线、USB、以太网、DDR内存、LVDS信号等，均需要进行阻抗控制。
阻抗控制最终需要通过PCB设计实现，对PCB板工艺也提出更高要求，经过与PCB厂的沟通，并结合EDA软件的使用，我对这个问题有了一些粗浅的认识，愿和大家分享。
多层板的结构：为了很好地对PCB进行阻抗控制，首先要了解PCB的结构：通常我们所说的多层板是由芯板和半固化片互相层叠压合而成的，芯板是一种硬质的、有特定厚度的、两面包铜的板材，是构成印制板的基础材料。
而半固化片构成所谓的浸润层，起到粘合芯板的作用，虽然也有一定的初始厚度，但是在压制过程中其厚度会发生一些变化。
通常多层板最外面的两个介质层都是浸润层，在这两层的外面使用单独的铜箔层作为外层铜箔。
外层铜箔和内层铜箔的原始厚度规格，一般有0.5OZ、1OZ、2OZ（1OZ约为35um或1.4mil）三种，但经过一系列表面处理后，外层铜箔的最终厚度一般会增加将近1OZ左右。
内层铜箔即为芯板两面的包铜，其最终厚度与原始厚度相差很小，但由于蚀刻的原因，一般会减少几个um。
多层板的最外层是阻焊层，就是我们常说的“绿油”，当然它也可以是黄色或者其它颜色。
阻焊层的厚度一般不太容易准确确定，在表面无铜箔的区域比有铜箔的区域要稍厚一些，但因为缺少了铜箔的厚度，所以铜箔还是显得更突出，当我们用手指触摸印制板表面时就能感觉到。
当制作某一特定厚度的印制板时，一方面要求合理地选择各种材料的参数，另一方面，半固化片最终成型厚度也会比初始厚度小一些。
下面是一个典型的6层板叠层结构：PCB的参数：不同的印制板厂，PCB的参数会有细微的差异，通过与上海嘉捷通电路板厂技术支持的沟通，得到该厂的一些参数数据：表层铜箔：可以使用的表层铜箔材料厚度有三种：12um、18um和35um。
加工完成后的最终厚度大约是44um、50um和67um。
芯板：我们常用的板材是S1141A，标准的FR-4，两面包铜，可选用的规格可与厂家联系确定。
半固化片：规格（原始厚度）有7628（0.185mm），2116（0.105mm），1080（0.075mm），3313（0.095mm ），实际压制完成后的厚度通常会比原始值小10-15um左右。
同一个浸润层最多可以使用3个半固化片，而且3个半固化片的厚度不能都相同，最少可以只用一个半固化片，但有的厂家要求必须至少使用两个。
如果半固化片的厚度不够，可以把芯板两面的铜箔蚀刻掉，再在两面用半固化片粘连，这样可以实现较厚的浸润层。
阻焊层：铜箔上面的阻焊层厚度C2≈8-10um，表面无铜箔区域的阻焊层厚度C1根据表面铜厚的不同而不同，当表面铜厚为45um时C1≈13-15um，当表面铜厚为70um时C1≈17-18um。
导线横截面：以前我一直以为导线的横截面是一个矩形，但实际上却是一个梯形。
以TOP层为例，当铜箔厚度为1OZ时，梯形的上底边比下底边短1MIL。
比如线宽5MIL，那么其上底边约4MIL，下底边5MIL。
上下底边的差异和铜厚有关，下表是不同情况下梯形上下底的关系。
介电常数：半固化片的介电常数与厚度有关，下表为不同型号的半固化片厚度和介电常数参数：板材的介电常数与其所用的树脂材料有关，FR4板材其介电常数为4.2—4.7，并且随着频率的增加会减小。
介质损耗因数：电介质材料在交变电场作用下，由于发热而消耗的能量称之谓介质损耗，通常以介质损耗因数tanδ表示。
S1141A的典型值为0.015。
能确保加工的最小线宽和线距：4mil/4mil。
阻抗计算的工具简介：当我们了解了多层板的结构并掌握了所需要的参数后，就可以通过EDA软件来计算阻抗。
可以使用Allegro来计算，但这里我向大家推荐另一个工具Polar SI9000，这是一个很好的计算特征阻抗的工具，现在很多印制板厂都在用这个软件。
无论是差分线还是单端线，当计算内层信号的特征阻抗时，你会发现Polar SI9000的计算结果与Allegro仅存在着微小的差距，这跟一些细节上的处理有关，比如说导线横截面的形状。
但如果是计算表层信号的特征阻抗，我建议你选择Coated模型，而不是Surface 模型，因为这类模型考虑了阻焊层的存在，所以结果会更准确。
下图是用Polar SI9000计算在考虑阻焊层的情况下表层差分线阻抗的部分截图：由于阻焊层的厚度不易控制，所以也可以根据板厂的建议，使用一个近似的办法：在Surface模型计算的结果上减去一个特定的值，我建议差分阻抗减去8欧姆，单端阻抗减去2欧姆PCB阻抗控制随着 PCB 信号切换速度不断增长，当今的 PCB 设计厂商需要理解和控制 PCB 迹线的阻抗。
相应于现代数字电路较短的信号传输时间和较高的时钟速率，PCB 迹线不再是简单的连接，而是传输线。
在实际情况中，需要在数字边际速度高于1ns或模拟频率超过300Mhz时控制迹线阻抗。
PCB 迹线的关键参数之一是其特性阻抗（即波沿信号传输线路传送时电压与电流的比值）。
印制电路板上导线的特性阻抗是电路板设计的一个重要指标，特别是在高频电路的PCB设计中，必须考虑导线的特性阻抗和器件或信号所要求的特性阻抗是否一致，是否匹配。
这就涉及到两个概念：阻抗控制与阻抗匹配，本文重点讨论阻抗控制和叠层设计的问题。
阻抗控制阻抗控制(eImpedance Controling)，线路板中的导体中会有各种信号的传递，为提高其传输速率而必须提高其频率，线路本身若因蚀刻，叠层厚度，导线宽度等不同因素，将会造成阻抗值得变化，使其信号失真。
故在高速线路板上的导体，其阻抗值应控制在某一范围之内，称为“阻抗控制”。
PCB 迹线的阻抗将由其感应和电容性电感、电阻和电导系数确定。
影响PCB走线的阻抗的因素主要有: 铜线的宽度、铜线的厚度、介质的介电常数、介质的厚度、焊盘的厚度、地线的路径、走线周边的走线等。
PCB 阻抗的范围是 25 至120 欧姆。
在实际情况下，PCB 传输线路通常由一个导线迹线、一个或多个参考层和绝缘材质组成。
迹线和板层构成了控制阻抗。
PCB 将常常采用多层结构，并且控制阻抗也可以采用各种方式来构建。
但是，无论使用什么方式，阻抗值都将由其物理结构和绝缘材料的电子特性决定：•信号迹线的宽度和厚度••迹线两侧的内核或预填材质的高度••迹线和板层的配置••内核和预填材质的绝缘常数•PCB传输线主要有两种形式：微带线（Microstrip）与带状线（Stripline）。
微带线（Microstrip）：微带线是一根带状导线，指只有一边存在参考平面的传输线，顶部和侧边都曝置于空气中（也可上敷涂覆层），位于绝缘常数 Er 线路板的表面之上，以电源或接地层为参考。
如下图所示：注意：在实际的PCB制造中，板厂通常会在PCB板的表面涂覆一层绿油，因此在实际的阻抗计算中，通常对于表面微带线采用下图所示的模型进行计算：带状线（Stripline）：带状线是置于两个参考平面之间的带状导线，如下图所示，H1和H2代表的电介质的介电常数可以不同。
上述两个例子只是微带线和带状线的一个典型示范，具体的微带线和带状线有很多种，如覆膜微带线等，都是跟具体的PCB的叠层结构相关。
用于计算特性阻抗的等式需要复杂的数学计算，通常使用场求解方法，其中包括边界元素分析在内，因此使用专门的阻抗计算软件SI9000，我们所需做的就是控制特性阻抗的参数：绝缘层的介电常数Er、走线宽度W1、W2（梯形）、走线厚度T和绝缘层厚度H。
对于W1、W2的说明：此处的W=W1，W1=W2.规则：W1=W-AW—-设计线宽A—–Etch loss (见上表)走线上下宽度不一致的原因是：PCB板制造过程中是从上到下而腐蚀，因此腐蚀出来的线呈梯形。
走线厚度T与该层的铜厚有对应关系，具体如下：铜厚COPPER THICKNESSBase copper thk For inner layer For outer layerH OZ 0.6mil 1.8mil1 OZ 1.2MIL 2.5MIL2 OZ 2.4MIL 3.6MIL绿油厚度：*因绿油厚度对阻抗影响较小，故假定为定值0.5mil。
我们可以通过控制这几个参数来达到阻抗控制的目的，下面以安维的底板PCB为例说明阻抗控制的步骤和SI9000的使用：底板PCB的叠层为下图所示：第二层为地平面，第五层为电源平面，其余各层为信号层。
各层的层厚如下表所示：Layer Name Type Material Thinkness ClassSURFACE AIRTOP CONDUCTOR COPPER 0.5 OZ ROUTINGDIELECTRIC FR-4 3.800MILL2-INNER CONDUCTOR COPPER 1 OZ PLANEDIELECTRIC FR-4 5.910MILL3-INNER CONDUCTOR COPPER 1 OZ ROUTINGDIELECTRIC FR-4 33.O8MILL4-INNER CONDUCTOR COPPER 1 OZ ROUTINGDIELECTRIC FR-4 5.910MILL5-INNER CONDUCTOR COPPER 1 OZ PLANEDIELECTRIC FR-4 3.800MILBOTTOM CONDUCTOR COPPER 0.5 OZ ROUTINGSURFACE AIR说明：中间各层间的电介质为FR-4，其介电常数为4.2；顶层和底层为裸层，直接与空气接触，空气的介电常数为1。
需要进行阻抗控制的信号为：DDR的数据线，单端阻抗为50欧姆，走线层为TOP和L2、L3层，走线宽度为5mil。
时钟信号CLK和USB数据线，差分阻抗控制在100欧姆，走线层为L2、L3层，走线宽度为6mil，走线间距为6mil。
对于计算精度的说明:1、对于单端阻抗控制，计算值等于客户要求值；2、对于其他特性阻抗控制：对于其它所有的阻抗设计(包括差别和特性阻抗)*计算值与名义值差别应小于的阻抗范围的10%：例如：客户要求：60+/-10%ohm阻抗范围=上限66-下限54=12ohms阻抗范围的10%=12X10%=1.2ohms计算值必须在红框范围内。
其余情况类推。
下面利用SI9000计算是否达到阻抗控制的要求：首先计算DDR数据线的单端阻抗控制：TOP层：铜厚为0.5OZ，走线宽度为5MIL，距参考平面的距离为3.8MIL，介电常数为4.2。