PCB阻抗值因素与计算方法

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PCB电路板PCB阻抗计算

PCB电路板PCB阻抗计算

PCB电路板PCB阻抗计算在PCB电路板上,信号传输通过导线和平面层完成,信号的传输速度会受到导线和平面之间的阻抗匹配影响。

如果导线和平面之间的阻抗不匹配,信号反射和干扰可能会发生,导致信号品质下降甚至无法正常传输。

为了保证PCB电路板上的信号传输性能,我们需要计算和控制PCB电路板上的阻抗。

下面将介绍PCB阻抗计算的一般步骤和常见方法。

1.理论基础:PCB阻抗计算的理论基础是电磁场理论和电路分析。

其中,电磁场理论涉及导线和平面之间的电感、电容和电阻;而电路分析则涉及传输线和电源之间的线路电感、电容和电阻。

2.PCB结构:3.PCB阻抗计算的步骤:-确定所需阻抗数值:在设计PCB电路板之前,需要根据电路需求和信号特性确定所需的阻抗数值。

常见的阻抗数值有50欧姆和75欧姆。

-确定PCB结构:根据电路需求和阻抗数值,设计PCB的信号层、地层和电源层。

一般来说,信号层之间的间距较小,而信号层与地层或电源层之间的间距较大。

-计算阻抗:使用专业的PCB设计软件或在线计算工具,根据PCB结构和阻抗数值计算阻抗。

一些常见的计算方法包括物理建模方法、电路模型方法和数值模拟方法。

-优化PCB布局:根据计算结果,对PCB的布局进行优化。

可以根据需要调整信号层、地层和电源层之间的间距,或者增加层间引距、增加屏蔽层等。

-信号完整性分析:使用信号完整性分析工具对PCB布局进行验证,检查信号的传输性能是否满足要求。

如果存在问题,可以对PCB进行进一步优化。

4.常见的PCB阻抗计算方法:-物理建模方法:根据导线和平面的尺寸、距离和材料参数,使用物理公式计算阻抗。

这种方法适用于简单的PCB结构和导线几何形状。

-电路模型方法:根据传输线电路模型,将PCB导线抽象为等效电路元件,使用电路分析方法计算阻抗。

这种方法适用于复杂的PCB结构和高速信号传输。

-数值模拟方法:使用计算机仿真软件,对PCB结构进行数值模拟,计算阻抗。

这种方法适用于不规则的PCB结构和高频信号传输。

PCB阻抗计算公式

PCB阻抗计算公式

PCB阻抗计算公式1.传输线阻抗计算传输线阻抗是PCB板上非常重要的参数,它决定了信号在传输线上的传播速度和幅度。

常用的传输线包括微带线和同轴线。

a.微带线阻抗计算公式:在设计微带线时,我们需要计算其阻抗。

常用的微带线阻抗计算公式为:$$Z = \frac {87}{\sqrt{ε_{r} + 1.41}}\ln{\left(\frac{5.98h}{0.8w + t}\right)}$$其中Z为微带线的阻抗,εr为介电常数,h为板子厚度,w为微带线的宽度,t为微带线的厚度。

b.同轴线阻抗计算公式:在设计同轴线时,我们需要计算其阻抗。

常用的同轴线阻抗计算公式为:$$ Z = \frac{138}{\sqrt{ε_{r}}}\ln{\left(\frac{D}{d}\right)}$$其中Z为同轴线的阻抗,εr为介电常数,D为外导体直径,d为内导体直径。

2.差分线阻抗计算差分传输线在高速信号传输中广泛使用,因为它可以提供更好的抗干扰性能。

常用的差分传输线包括差分微带线和差分同轴线。

a.差分微带线阻抗计算公式:设计差分微带线时,我们需要计算其阻抗。

常用的差分微带线阻抗计算公式为:$$Z = \frac {87}{\sqrt{ε_{r} + 1.41}}\ln{\left(\frac{5.98h}{0.8w_{eff} + t}\right)}$$其中Z为差分微带线的阻抗,εr为介电常数,h为板子厚度,weff 为差分微带线的等效宽度,t为差分微带线的厚度。

b.差分同轴线阻抗计算公式:设计差分同轴线时,我们需要计算其阻抗。

常用的差分同轴线阻抗计算公式为:$$ Z = \frac{138}{\sqrt{ε_{r}}}\ln{\left(\frac{D}{d_{eff}}\right)}$$其中Z为差分同轴线的阻抗,εr为介电常数,D为外导体直径,deff为差分同轴线的等效内导体直径。

3.差分互连线阻抗计算差分互连线在高速信号传输中起着重要作用,常用于连接高速器件和芯片。

PCB阻抗计算参数说明

PCB阻抗计算参数说明

PCB阻抗计算参数说明在电路设计和PCB布局过程中,阻抗匹配是非常重要的一部分。

正确匹配PCB的阻抗可以确保信号的传输质量和减少噪音。

在进行阻抗匹配时,有几个重要的参数需要考虑。

1. 电路板材料:PCB的材料对阻抗有很大影响。

通常使用的材料有FR-4,Rogers,以及其他高频材料。

这些材料的介电常数(εr)对阻抗非常重要。

FR-4的介电常数通常为4.4,而Rogers的介电常数通常为3.5到10.2之间。

不同的介电常数会导致不同的阻抗值。

2.路径宽度:路径宽度是指信号线在PCB上的宽度。

宽度决定了电流的流量。

通常情况下,较宽的线路会导致较低的阻抗,而较窄的线路会导致较高的阻抗。

对于特定的介电常数和期望阻抗值,可以使用阻抗计算工具计算所需的路径宽度。

3.路径间距:路径间距是指两个相邻信号线之间的距离。

在布线时,路径间距的选择非常重要,因为过小的间距可能会导致信号之间的串扰和干扰。

路径间距也会影响阻抗值,通常情况下,较大的间距会导致较低的阻抗,而较小的间距会导致较高的阻抗。

4.外部层结构:PCB通常有多层结构,而每一层都会对阻抗产生影响。

如果信号层旁边有地层,阻抗值会比较低。

如果信号层旁边有电源层,阻抗值会比较高。

因此,在设计PCB时需要考虑各层的堆栈结构,以及信号、地层和电源层之间的位置。

5. 通过孔:通过孔是PCB中用来连接不同层的信号的小孔。

通过孔的直径和间距也会影响阻抗值。

常见的通过孔类型有via和microvia。

通过孔的选择需要考虑阻抗和信号完整性。

6.封装类型和引脚:电路元件的封装类型和引脚布局也会对阻抗产生影响。

不同的引脚布局和封装类型会导致不同的阻抗值。

因此,在选择和布局元件时,需要考虑它们对阻抗的影响。

进行阻抗计算时,可以使用专门的计算工具来确定所需的路径宽度、路径间距和通过孔参数以满足所需的阻抗匹配。

此外,还可以使用3D电磁仿真软件对PCB布局进行模拟和优化,以确保阻抗的准确匹配和信号完整性。

pcb阻抗计算及计算叠层

pcb阻抗计算及计算叠层

pcb阻抗计算及计算叠层PCB阻抗是指信号在PCB上传输时遇到的电阻、电感和电容的综合表现。

阻抗值的大小和信号的传输质量密切相关。

因此,在进行PCB 设计时,阻抗计算是十分重要的。

今天我们来看看如何计算PCB的阻抗,以及如何计算出合适的叠层。

第一步,计算PCB的标准阻抗值。

这个阻抗值取决于PCB板的材料和板厚。

我们可以使用PCB设计软件中的阻抗计算工具,根据板厚和材料来确定标准阻抗值。

例如,FR-4材料的板厚为1.6mm时,标准阻抗值是50欧姆,如果板厚为0.8mm,那么标准阻抗值是100欧姆。

第二步,根据需要确定实际阻抗值。

在PCB的布局设计阶段,需要根据实际信号的频率及其特性来确定实际的阻抗值。

这个值可以是标准阻抗值的倍数,通常在10%-15%之间,要尽量保持一致性。

这样做可以减少信号反射和信号衰减,提高信号传输的质量。

第三步,通过调整线宽、间距和介质厚度来达到要求的阻抗值。

在调整PCB布局设计时,可以通过调整线宽、间距和介质厚度等措施来达到所需要的阻抗值。

在一些特殊情况下,可以使用微带线、同轴线等技术来实现更高的阻抗要求。

在计算阻抗的基础上,还需要考虑如何计算出合适的叠层。

事实上,PCB中不同层之间的阻抗也可能会有影响。

在PCB设计时,需要调整叠层厚度和选用合适的介质材料来保证整个PCB阻抗的稳定性和一致性。

总之,在进行PCB设计时,按照以上步骤进行阻抗和叠层计算是十分重要和必要的。

这有助于提高信号传输质量,避免信号反射和信号衰减,提高整个PCB系统的可靠性。

当然,如果没有相关经验和技能,我们也可以寻求专业的PCB设计公司的帮助来完成这些工作。

PCB线路板阻抗计算公式

PCB线路板阻抗计算公式

PCB线路板阻抗计算公式1. 传输线模型:PCB线路板可以近似看作是由两个导体平行排列组成的传输线。

当高频信号传输时,需要考虑传输线的特性阻抗。

常用的传输线模型有微带线(microstrip)和同轴线(coplanar)。

2.微带线模型:微带线是一种将信号层与地层通过电介质层相连的结构。

计算微带线的阻抗需要考虑的参数包括信号层宽度W、信号层与地层之间的介电常数Er、信号层厚度H1以及介电层厚度H2等。

微带线的阻抗计算公式为:Z0 = 87 / sqrt(Er + 1.41) * (W/H1 + 1.38/H2) + 0.8 * W其中Z0为微带线的特性阻抗,单位为欧姆。

3.同轴线模型:同轴线由内导体、绝缘层和外导体组成。

计算同轴线的阻抗需要考虑的参数包括内导体半径R1、绝缘层厚度H2、外导体半径R2以及介电常数Er等。

同轴线的阻抗计算公式为:Z0 = 60 * ln(R2/R1) / sqrt(Er) + 138 / sqrt(Er)其中Z0为同轴线的特性阻抗,单位为欧姆。

4.其他影响因素:在使用上述公式计算阻抗时,还需要考虑以下一些因素。

-线路板堆叠结构:多层线路板的堆叠结构会对阻抗产生影响。

通常情况下,带有地层的堆叠结构会使阻抗变小,而带有电源或信号层的堆叠结构会使阻抗变大。

-信号引线长度:信号引线的长度对阻抗也会有一定影响。

根据传输线理论,当信号引线长度小于1/10波长时,可以忽略这种影响。

-裸板材料:PCB线路板的裸板材料及其特性参数(如介电常数)也会对阻抗产生影响。

在选择裸板材料时需要根据设计需求和成本考虑。

总之,PCB线路板的阻抗计算需要综合考虑以上因素,利用适当的公式和参数进行计算。

对于复杂的线路板设计,可以借助专业的PCB设计软件来计算和优化阻抗。

PCB线路板阻抗计算公式

PCB线路板阻抗计算公式

PCB线路板阻抗计算公式现在关于PCB线路板得阻抗计算方式有很多种,相关得软件也能够直接帮您计算阻抗值,今天通过polar si9000来与大家说明下阻抗就是怎么计算得。

在阻抗计算说明之前让我们先了解一下阻抗得由来与意义:传输线阻抗就是从电报方程推导出来(具体可以查询微波理论)如下图,其为平行双导线得分布参数等效电路:从此图可以推导出电报方程取传输线上得电压电流得正弦形式得推出通解ﻫ定义出特性阻抗ﻫ无耗线下r=0,g=0 得ﻫﻫ注意,此特性阻抗与波阻抗得概念上得差异(具体查瞧平面波得波阻抗定义)特性阻抗与波阻抗之间关系可从此关系式推出、Ok,理解特性阻抗理论上就是怎么回事情,瞧瞧实际上得意义,当电压电流在传输线传播得时候,如果特性阻抗不一致所求出得电报方程得解不一致,就造成所谓得反射现象等等、在信号完整性领域里,比如反射,串扰,电源平面切割等问题都可以归类为阻抗不连续问题,因此匹配得重要性在此展现出来、叠层(stackup)得定义我们来瞧如下一种stackup,主板常用得8 层板(4 层power/ground以及4 层走线层,sggssggs,分别定义为L1,L2…L8)因此要计算得阻抗为L1,L4,L5,L8下面熟悉下在叠层里面得一些基本概念,与厂家打交道经常会使用得Oz 得概念Oz本来就是重量得单位Oz(盎司)=28、3 g(克)在叠层里面就是这么定义得,在一平方英尺得面积上铺一盎司得铜得厚度为1Oz,对应得单位如下介电常数(DK)得概念电容器极板间有电介质存在时得电容量Cx与同样形状与尺寸得真空电容量Co之比为介电常数:ﻫε =Cx/Co=ε'-ε”ﻫPrepreg/Core 得概念pp就是种介质材料,由玻璃纤维与环氧树脂组成,core其实也就是pp类型介质,只不过她两面都覆有铜箔,而pp没有、传输线特性阻抗得计算首先,我们来瞧下传输线得基本类型,在计算阻抗得时候通常有如下类型:微带线与带状线,对于她们得区分,最简单得理解就是,微带线只有1个参考地,而带状线有2个参考地,如下图所示对照上面常用得8 层主板,只有top 与bottom走线层才就是微带线类型,其她得走线层都就是带状线类型在计算传输线特性阻抗得时候, 主板阻抗要求基本上就是:单线阻抗要求55 或者60O hm,差分线阻抗要求就是70~110Ohm,厚度要求一般就是1~2mm,根据板厚要求来分层得到各厚度高度、在此假设板厚为1、6mm,也就就是63mil 左右, 单端阻抗要求60Ohm,差分阻抗要求100Ohm,我们假设以如下得叠层来走线。

PCB阻抗设计及计算教程

PCB阻抗设计及计算教程

PCB阻抗设计及计算教程首先,我们需要了解什么是PCB阻抗。

在PCB设计中,阻抗是指电流在信号线上传播时所遇到的电阻和电感的综合效应。

在高频信号传输中,信号的衰减和失真与电路的阻抗密切相关。

为了设计出满足要求的阻抗,首先需要选择合适的 PCB 材料。

PCB材料的电性能参数直接影响到线宽和间隔的选择。

常用的 PCB 材料有FR-4、Rogers等。

接下来,我们来介绍几种常见的PCB阻抗设计计算方法。

1. 单条微带线(Microstrip)单条微带线是最常见的PCB传输线形式。

它是由一个导线和地板之间的基底(多层结构中还有介质层)组成,导线通常用铜来制作。

在设计单条微带线时,我们需要确定线宽和介电常数,通过下面的公式计算阻抗:Z = Zo/sqrt(Er)其中Z是阻抗,Zo是选择的参考阻抗,Er是介电常数。

2. 差分微带线(Differential Microstrip)差分微带线通常用于高速差分信号传输。

它与单条微带线的区别在于,它需要考虑两个导线之间的耦合效应。

差分微带线的阻抗计算可以通过类似于单条微带线的公式进行。

3.高速数字电路的阻抗设计在高速数字电路设计中,通常使用等电平微波阻抗设计方法。

这种方法是通过控制信号线两边的地形设计和调整线宽来实现的。

根据信号的上升时间和频率要求,可以通过仿真软件模拟不同线宽和间隔的组合,最终选择合适的参数。

4.使用在线计算工具除了手动计算,现在有很多在线工具可以帮助我们进行PCB阻抗设计。

这些工具通常基于已建立的模型和经验,可以快速准确地计算出所需的参数。

可以并使用可靠的在线PCB阻抗计算工具进行设计。

在实际应用中,还需要考虑布线的布局、信号线的分布和复杂网络中的设计等因素。

因此,除了以上介绍的基础阻抗设计和计算方法外,也需要结合实际情况进行综合考虑。

总之,PCB阻抗设计及计算是电子工程中非常重要且复杂的一部分。

只有确保阻抗的准确设计,才能保证信号传输的稳定性和可靠性。

PCB线宽阻抗计算公式

PCB线宽阻抗计算公式

PCB线宽阻抗计算公式
1.微带线线宽阻抗计算公式
微带线是一种常见的PCB传输线形式,它由一层介电质基片、导体层和贴片组成。

微带线的线宽阻抗计算公式可以表示为:
Z0 = 87/sqrt(Er+1.41)*log(5.98*h/w+1.41)
其中,Z0是线宽为w的微带线的特征阻抗,Er是介电常数,h是基片高度。

这个公式是通过对微带线的电磁场和传输线的特性阻抗进行数学建模而得出的。

它考虑了介质的损耗和辐射特性,可以用来计算高频信号在微带线上的传输特性。

2.通过线宽和阻抗计算线长
当我们知道了线宽和阻抗的关系后,有时候需要计算线长时,可以将上面的公式变形得到:
L = (0.2286*v)/(Z0*sqrt(Er))
其中,L是线的长度,v是信号在传输线上的速度。

这个计算公式可以帮助我们计算线的长度,从而帮助我们更好地布局PCB。

在实际应用中,有很多在线计算器或者专业的PCB设计软件可以帮助我们计算出线宽和阻抗的关系,比如Saturn PCB Design Toolkit、Advanced Circuits' Impedance Calculator等。

这些工具提供了更详细且准确的计算结果,可以帮助工程师们更好地设计PCB布局。

综上所述,PCB线宽阻抗计算公式是设计中非常重要的一部分,它们可以帮助我们计算出PCB线宽与电气信号的阻抗之间的关系,从而保证信号传输能够获得最佳性能。

PCB阻抗计算方法

PCB阻抗计算方法

PCB阻抗计算方法1.压缩形式计算方法:压缩形式的计算方法更加直观,适合简单的板上线路。

这种方法主要用于计算标准微带线和彼此对称的差分微带线的阻抗。

对于标准微带线,可以使用以下的公式计算其阻抗:Z0 = 87/sqrt(εr+1.41) * (h/w + 1.42/w - 0.23) (单位:Ω)其中,Z0是微带线的阻抗,εr是介电常数,h是线的高度,w是线的宽度。

对于差分微带线,可以使用下面的公式计算其阻抗:Z0 = 2 * Zo * sqrt(1 - (0.832*b)/(2a + b)) (单位:Ω)其中,Z0是差分微带线的阻抗,a是差分微带线的间距,b是差分微带线的宽度。

2.频率域形式计算方法:频率域形式的计算方法更加精确,适合复杂的线路。

这种方法主要用于高速差分信号和微波传输线的阻抗计算。

在频率域形式中,可以使用EM场模拟工具,如HFSS、ADS和Ansys等软件进行仿真分析。

通过在软件中导入PCB设计文件,并设置好电路板的材料参数、层次结构和布局,可以计算出阻抗的精确值。

通过软件可以分析微带线和差分线的复杂电磁参数,如介电常数、导体电阻等,并能根据需求调整线宽、线距等参数以达到所需的阻抗数值。

值得注意的是,在使用频率域形式计算方法时,需具备一定的电磁场理论基础和仿真软件的使用经验。

此外,频率域形式计算方法较为复杂,适用于专业的设计工程师。

在进行PCB阻抗计算之前,还需要考虑以下因素:-PCB材料:不同的材料具有不同的阻抗特性,例如介电常数和介电失真因数等。

应根据所选材料的参数进行计算。

-PCB层次结构:多层PCB的阻抗计算会比单层的复杂一些,需考虑到堆叠层与穿孔之间的电磁相互作用。

-线宽和线距:线宽和线距会直接影响阻抗数值。

合理的线宽和线距设置非常重要。

-线和地平面的间距:线与地平面之间的距离也会影响阻抗数值。

地平面距离越小,阻抗越低。

-信号频率:对于高速信号传输,需考虑到频率对阻抗的影响。

pcb阻抗计算

pcb阻抗计算

pcb阻抗计算PCB(Printed Circuit Board)是印刷电路板的缩写,是电子元器件的重要组成部分。

在设计和制造PCB过程中,阻抗是一个重要的参数。

正确计算和控制阻抗可以确保电路的稳定性和性能。

阻抗是指电路中电流和电压之间的比率关系,通常以欧姆(Ω)为单位。

在PCB设计中,阻抗是指信号在PCB板上的传输过程中所遇到的电阻和电容等效果。

在PCB阻抗计算中,有几个重要的参数需要考虑:1. 材料特性:PCB板材料的介电常数(εr)和介石损耗角正切(Tanδ)是阻抗计算的关键因素。

介电常数决定信号在PCB板上的传播速度,介石损耗角正切则决定信号的衰减程度。

2.铜箔厚度:PCB板上的信号层和地层的铜箔厚度对阻抗有直接影响。

铜箔厚度越大,阻抗越低。

3.信号线宽度和距离:信号线的宽度和距离也是阻抗计算的重要参数。

通常,较宽的信号线和较近的信号线间距会导致较低的阻抗值。

在PCB阻抗计算中,常用的方法有以下几种:1.公式法:根据电磁场理论和传输线理论,可以通过一些公式来估算PCB上信号线的阻抗。

例如,微带线的阻抗计算可以使用公式Z0=(60/√(εr))*Ln(W/H+1.44(W/H)^0.67),其中εr为介电常数,W为信号线宽度,H为介质厚度。

2.仿真法:利用电磁场仿真软件(例如ADS、HFSS等)进行PCB阻抗计算,可以更准确地模拟信号在PCB上的传播过程,从而得到准确的阻抗值。

3.经验法:根据实际经验,结合设计需求和限制条件,选择适当的信号线宽度和距离,以满足所需的阻抗数值。

对于复杂的PCB设计,可能会涉及到多层板、差分信号等情况,阻抗计算可能更加复杂。

在实际应用中,可以使用一些专业的PCB设计软件来自动计算和优化阻抗,减少人工计算的错误。

总之,PCB阻抗计算在PCB设计中起着重要的作用。

准确计算和控制阻抗可以确保电路的稳定性和性能,并提高整个系统的工作效率。

同时,需要根据具体情况选择合适的计算方法和工具,以满足设计需求和限制条件。

PCB阻抗计算公式

PCB阻抗计算公式

PCB阻抗计算公式PCB(Printed Circuit Board)是印刷电路板的缩写,它是一种用于支持和连接电子元件的电子制造技术。

在PCB设计中,阻抗是一个重要的参数,它对于信号传输和电路性能都有举足轻重的影响。

在PCB设计中,常见的阻抗计算公式包括微带线和纯电缆两种类型。

下面分别介绍这两种类型的阻抗计算公式:1.微带线阻抗计算:微带线是指在PCB板表层上通过化学或物理方法制造的导线,其结构包括主要的信号层、绝缘层和底座层。

常见的微带线包括一条导线和一个绝缘层。

微带线的阻抗计算公式如下:Z = Zo / sqrt(εr) * [0.86 + 0.67 * ln (w/h + 1.44)]其中,Z是微带线的阻抗(单位:欧姆);Zo是自由空间中的阻抗,也就是50欧姆;εr是介电常数,它表示绝缘层的相对电容性;w是微带线的宽度(单位:毫米);h是微带线的高度(单位:毫米);2.纯电缆阻抗计算:纯电缆是指在PCB板内部通过化学或物理方法制造的导线,其结构包括信号层和绝缘层。

常见的纯电缆包括两条导线和一个绝缘层。

纯电缆的阻抗计算公式如下:Z = 138 * log10(D/d)其中,Z是纯电缆的阻抗(单位:欧姆);D是纯电缆的外径(单位:毫米);d是纯电缆的内径(单位:毫米);与微带线不同,纯电缆的阻抗计算是根据纯电缆的外径和内径进行的。

以上是PCB阻抗计算的两种常见的公式,在实际应用中,具体的阻抗计算公式还取决于电路的类型和PCB板的设计要求。

因此,在进行PCB阻抗计算时,应根据具体的电路要求和设计规范,选择合适的计算公式和参数进行计算。

在PCB设计中,为了更准确地计算阻抗,还可以使用一些电磁仿真软件,例如ADS、HFSS等。

这些软件可以根据电路的结构和材料参数,通过求解电磁场方程来计算阻抗。

PCB阻抗计算参数说明

PCB阻抗计算参数说明

阻抗计算:1.介电常数E rE r(介电常数)就目前而言通常情况下选用的材料为F R-4,该种材料的E r 特性为随着加载频率的不同而变化,一般情况下E r的分水岭默认为1GH Z(高频)。

目前材料厂商能够承诺的指标<(1M H z),根据我们实际加工的经验,在使用频率为1G H Z以下的其E r认为4.2左右。

—的使用频率其仍有下降的空间。

故设计时如有阻抗的要求则须考虑该产品的当时的使用频率。

我们在长期的加工和研发的过程中针对不同的厂商已经摸索出一定的规律和计算公式。

●(全部为1G H z状态下)●●2. 介质层厚度HH(介质层厚度)该因素对阻抗控制的影响最大故设计中如对阻抗的宽容度很小的话,则该部分的设计应力求准确,FR-4的H的组成是由各种半固化片组合而成的(包括内层芯板),一般情况下常用的半固化片为:●1080 厚度0.075MM、●7628 厚度0.175MM、●2116厚度 0.105MM。

3.线宽W对于W1、W2的说明:5.铜箔厚度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1 OZ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。

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,大致相当于铜厚1 OZ、1.5 OZ、2 OZ。

注意:在用阻抗计算软件进行阻抗控制时,外层的铜厚没有0.5 OZ的值。

走线厚度T与该层的铜厚有对应关系,具体如下:铜厚(Base copper thk) COPPER THICKNESS(T)For inner layer For outer layerH OZ(Half 0.5 OZ) MIL MIL1 OZ2 OZ铜箔厚度(um)铜箔厚度(mil)铜箔厚度(OZ)18um0.5 OZ35um 1 OZOz 本来是重量的单位Oz(盎司ang si )=28.3 g(克)在叠层里面是这么定义的,在一平方英尺的面积上铺一盎司的铜的厚度为1Oz,对应的单位如下0.13mm厚度的Core(铜箔的厚度35/35um)的厚度分布:层分布厚度(mm/mil)表层铜箔0.035mm/中间PP(FR4) 0.06mm/0.21mm厚度的Core(铜箔的厚度35/35um)的厚度分布:规格(原始厚度)有7628(0.185mm/),2116(0.105mm/),1080(0.075mm/3mil),3313(0.095mm/4mil ),实际压制完成后的厚度通常会比原始值小10-15um左右(即),7628()6.厂家提供的PCB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:(1)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设计中阻抗的详细计算方法

PCB设计中阻抗的详细计算方法

PCB设计中阻抗的详细计算方法PCB设计中阻抗的计算方法是确保信号在电路板上以准确的速度传输的关键因素之一、阻抗是指在电路中流动的电流和电压之间的电学特性。

在高速信号传输和电磁干扰抑制方面,了解和控制阻抗是至关重要的。

下面将详细阐述PCB设计中阻抗的计算方法。

1.计算常规传输线的阻抗常规传输线,如微带线和同轴电缆,是PCB设计中常见的传输媒介。

它们的阻抗可以通过以下公式进行计算:a.微带线:Zo = [(εr+1)/2] * [ln(5.98 * h / w + 1.74 * h / t)] / [(1.41 * (w / h) + 1)]其中,Zo是阻抗,εr是介电常数,h是微带线的高度,w是微带线的宽度,t是覆铜层的厚度。

b.同轴电缆:Zo = (60 / sqrt(εr)) * ln(D/d)其中,Zo是阻抗,εr是介电常数,D是同轴电缆的外径,d是同轴电缆的内径。

2.计算不对称传输线的阻抗对于不对称传输线,如差分信号线,其阻抗计算稍微复杂。

通常使用以下两个公式来估算:a.对于差分微带线:Zo = [Zodd * Zeven] ^ 0.5其中,Zo是阻抗,Zodd是奇模阻抗,Zeven是偶模阻抗。

奇模阻抗和偶模阻抗可以使用微带线的常规阻抗公式进行计算。

b.对于差分同轴电缆:Zo = 60 * [ln(4h / d) - 1] / sqrt(εr)其中,Zo是阻抗,h是同轴电缆的内外导体间的间隙,d是同轴电缆的导体直径。

3.使用PCB设计工具进行阻抗计算现代PCB设计工具通常具有内置的阻抗计算功能,可以自动计算并显示不同传输线的阻抗。

使用这些工具,设计师只需输入电路板的几何参数和材料参数,即可获得准确的阻抗值。

一些常用的PCB设计工具包括Altium Designer、EAGLE和PADS等。

值得注意的是,上述方法仅适用于理想条件下的计算。

实际PCB设计中,考虑到误差和尺寸容差等因素,可能需要进行迭代和调整以满足特定的设计要求。

PCB线路板阻抗计算公式

PCB线路板阻抗计算公式

PCB线路板阻抗计算公式
1.平面波阻抗公式:
平面波阻抗是PCB线路板上两个平面之间的阻抗。

它可以用来计算板上的差分阻抗以及单端阻抗。

平面波阻抗的计算公式如下所示:其中,h是板厚,t是铜箔厚度,εr是介电常数,w是线宽。

2.微带线阻抗公式:
微带线是一种常用的传输线,在PCB设计中广泛应用。

微带线的阻抗可以使用以下公式来计算:
其中,h是板子的厚度,w是微带线的宽度,t是铜箔厚度,εr是介电常数。

3.磁性导纳法计算微带线阻抗公式:
除了上述的微带线阻抗计算公式外,还可以使用磁性导纳法来计算微带线的阻抗。

这个方法是基于微带线在共面波导中的传输模式。

这里的公式比较复杂,包括了各种参数,如介电常数、板子厚度、微带线宽度、微带线与其宽度方向上铺设的地面的距离等。

4.螺旋线阻抗公式:
螺旋线是在一些特殊应用中使用的传输线。

其中,L是螺旋线的长度,d是绕线间距,N是绕线圈数,D是螺旋线的直径。

5.反平面波阻抗公式:
反平面波阻抗是用于计算PCB线路板上两个反平面之间的阻抗。

它通常用于计算板上的差分阻抗。

反平面波阻抗的计算公式如下所示:其中,h是板厚,t是铜箔厚度,εr是介电常数,w是线宽。

以上是几种常用的PCB线路板阻抗计算公式的详细解释。

这些公式可以帮助工程师在PCB设计和制造过程中正确计算线路板的阻抗,以确保信号的稳定性和传输性能。

在实际应用过程中,根据不同的应用需求和设计参数,可以选择合适的计算公式来进行阻抗计算。

同时,结合仿真工具和实际测量,可以进一步验证和优化PCB线路板的阻抗设计。

pcb铜皮阻抗计算

pcb铜皮阻抗计算

pcb铜皮阻抗计算PCB铜皮阻抗计算。

一、啥是PCB铜皮阻抗呀 。

咱们先来说说这个PCB铜皮阻抗是个啥玩意儿。

简单来说呢,在PCB(印刷电路板)里,铜皮阻抗就是电流在铜皮上传输时遇到的阻碍啦。

这就好比咱们走路,路上要是有石头或者坑洼,走起来就不顺畅,电流在铜皮上跑的时候,也会遇到类似的“麻烦”,这个“麻烦”的大小就是阻抗啦。

它为啥这么重要呢?这是因为在电子设备里,信号都是通过PCB上的铜皮来传输的,如果阻抗控制不好,信号传输就会出问题。

比如说,可能会出现信号失真呀,或者信号传输速度变慢之类的情况。

就像你打电话,如果线路有干扰(这就类似阻抗没控制好),那你听到的声音可能就不清楚啦。

二、影响PCB铜皮阻抗的因素 。

1. 铜皮的厚度。

铜皮厚一点或者薄一点,对阻抗的影响可不小呢。

一般来说,铜皮越厚,电阻就越小,因为电流有更多的“通道”可以走啦。

就像一条宽马路,车(电流)可以跑得更顺畅,遇到的阻碍就小。

相反,如果铜皮很薄,就像一条窄窄的小路,车(电流)走起来就费劲,阻抗就大啦。

2. 线宽和间距。

这个线宽和间距也是很关键的因素哦。

线宽越宽,阻抗就越小。

想象一下,你在一个宽敞的走廊里走(宽线)和在一个窄窄的过道里走(窄线),肯定是在宽敞的地方走起来更自在,电流也是这个道理。

而间距呢,如果间距太小,相邻线路之间就会产生干扰,也会影响阻抗。

这就好比你和别人挨得太近,就容易互相影响啦。

3. 介质材料。

PCB中间的介质材料也对铜皮阻抗有影响呢。

不同的介质材料有不同的介电常数,这个介电常数会影响电场的分布,进而影响电流的传输。

比如说,有的介质材料就像“软垫子”,让电流走起来比较费劲,有的就像“硬地板”,电流走起来相对轻松一些。

三、怎么计算PCB铜皮阻抗呢。

1. 微带线阻抗计算。

对于微带线(就是那种只有一面有铜皮,另一面是介质和地平面的线路),有一个比较常用的计算公式:Z_0 = (87)/(√(ε_r + 1.41)) ln <=ft((5.98h)/(0.8w + t))这里面呢,Z_0就是我们要计算的阻抗啦,ε_r是介质的相对介电常数,h是介质的厚度,w是线宽,t是铜皮的厚度。

pcb阻抗计算

pcb阻抗计算

pcb阻抗计算PCB阻抗计算是PCB设计中非常重要的一项工作,主要用于保证电路中信号的传输质量和稳定性。

阻抗计算通常分为微带线、射频空穴线、差分线和串线等不同类型。

下面将分别介绍这些不同类型的阻抗计算方法。

1.微带线阻抗计算微带线是一种常用于PCB设计中的传输线,其特点是将导线和地面层之间的介质用于传输信号。

微带线的阻抗计算可以通过公式或者在线阻抗计算工具来实现。

其中,常用的阻抗计算公式有:Z_0 = (ln(2h/w+1)+ε_r/2+0.441/ε_r)^(-1) * 60/sqrt(ε_r)其中,h为介质板厚度,w为微带线宽度,ε_r为介电常数。

2.射频空穴线阻抗计算射频空穴线是一种用于高频信号传输的特殊传输线,其结构为中间是空的,通过环绕在一层介质板之外的导线来传输信号。

射频空穴线的阻抗计算可以通过公式或者在线阻抗计算工具来实现。

其中,常用的阻抗计算公式有:Z_0 = ( 30* ln(4h/w_t)+(w1/w2)^2 * ln((w2+sqrt(w2^2-(w1/w2)^2 w_t^2))/(w1+sqrt(w1^2-w_t^2))-0.615*ln(1+4h/w2) )/sq rt(ε_r)其中,w_t为导线的等效宽度,w1和w2为导线的宽度和高度,h为介质板厚度,ε_r为介电常数。

3.差分线阻抗计算差分线是一种将信号传输的两根导线平行布置的传输线,其特点是可以减少电磁干扰和提高信号完整性。

差分线的阻抗计算可以通过公式或者在线阻抗计算工具来实现。

其中,常用的阻抗计算公式有:Z_0 = (30* log10(4h/(w_1-0.441r))/sqrt(ε_eff))Z_diff = 2* Z_0 / (sqrt(1+(2d/s))^2 -1)其中,h为介质板厚度,w_1为导线宽度,r为导线半径,ε_eff为等效介电常数,d为两条导线之间的间距,s为两条导线与地平面之间的距离。

4.串线阻抗计算串线是一种将信号传输的多根导线串联使用的传输线,其特点是在单根导线传输信号的基础上,通过多根导线并联的方式来提高整体电流承载能力。

pcb电阻计算

pcb电阻计算

pcb电阻计算篇一:PCB(Printed Circuit Board)电阻计算是设计PCB时需要考虑的一个重要步骤。

在PCB设计中,电阻元件通常用于控制电流、滤波、接地和其他功能。

但是,由于PCB的布局、层数、元件大小和形状等因素,计算出正确的PCB电阻值并不容易。

本文将介绍PCB电阻计算的基本原理和方法,并提供一些常见的PCB电阻值和计算方法。

正文:1. PCB电阻的基本概念PCB电阻是指PCB上元件之间的电阻值。

在PCB设计中,电阻元件通常位于电路的不同层上。

不同层的电阻值不同,因为不同层的电阻是由连接该层的导线和元件共同决定的。

此外,PCB上元件的形状、大小和布局也会对电阻值产生影响。

2. PCB电阻的计算方法PCB电阻的计算通常基于以下原理:(1)根据元件的位置和形状计算电阻值。

(2)根据PCB层数和连接方式计算电阻值。

(3)根据电路的特性和设计要求计算电阻值。

下面将介绍这些方法:2.1 根据元件的位置和形状计算电阻值在PCB设计中,元件的位置和形状对电阻值产生影响。

一般来说,电阻元件位于电路的不同层上,其电阻值也不同。

例如,在一个6层PCB中,第一和第二层的电阻值可能会比其他层大。

此外,元件的大小和形状也会影响电阻值。

例如,一个较小的圆形电阻可能会比一个较大的矩形电阻的电阻值小。

在计算PCB电阻值时,需要知道元件的位置和形状。

可以使用以下公式计算电阻值:R = (R1 + R2 + R3 + ... + Rn) / n其中,R1、R2、R3、...、Rn是每一层上的电阻值,n是PCB层数。

2.2 根据电路的特性和设计要求计算电阻值在PCB设计中,需要根据电路的特性和设计要求计算电阻值。

例如,如果需要控制电流的大小和形状,可以使用以下公式计算电阻值:R = R0 * (A / I)其中,R0是控制电流的大小,A是电流,I是电流强度。

此外,如果需要控制电流的方向,可以使用以下公式计算电阻值:R = R0 * (V / I)其中,R0是控制电流的方向,V是电压,I是电流。

实用文档之PCB阻抗值因素与计算方法

实用文档之PCB阻抗值因素与计算方法

实用文档之PCB阻抗值因素与计算方法PCB(Printed Circuit Board)是现代电子装配与封装中不可或缺的一部分。

PCB的设计中,阻抗值的计算和控制是至关重要的,因为阻抗不匹配可能会导致信号失真,干扰和其他性能问题。

本文将介绍PCB阻抗的相关因素和计算方法。

PCB阻抗的影响因素:1. PCB材料:PCB的材料选择对阻抗值有重要影响。

主要影响因素包括介电常数和介电损耗。

常用的PCB材料有FR-4和Rogers等。

FR-4是一种常用的玻璃纤维材料,介电常数通常在4.2-4.5范围内。

Rogers材料具有较低的介电常数和低损耗,适用于高频应用。

2.PCB层次:PCB的层次结构也会影响阻抗值。

多层PCB可以提供更好的层间阻抗控制。

层间距越小,阻抗值越低。

同时,多层PCB还可以减少电磁干扰和信号串扰。

3.线宽和线距:线宽和线距对阻抗值有直接影响,通常来说,线宽越大,阻抗越低。

线距越大,阻抗越高。

因此,在PCB设计中,选择合适的线宽和线距是保证阻抗匹配的重要因素。

PCB阻抗的计算方法:1. 外部计算工具:有许多PCB设计软件可以提供阻抗计算功能,例如Altium Designer和Cadence等。

这些工具通常提供了标准的线宽和线距设置,可以根据所使用的材料和PCB层次结构来计算阻抗值。

2.内部计算方法:如果没有合适的PCB设计软件,也可以使用基本的计算公式来估算阻抗值。

例如,常见的微带线阻抗计算公式为:其中,Z是阻抗,εr是PCB材料的介电常数,h是PCB层间距离,w 是线宽,t是线厚。

3. 仿真方法:除了上述方法外,还可以使用电磁场仿真软件来计算阻抗值。

使用这些软件,可以精确模拟电磁场分布,并计算出阻抗的准确值。

常见的仿真工具有Ansoft HFSS和CST Studio等。

在PCB设计中,阻抗计算和控制是至关重要的。

正确计算和控制PCB 阻抗可以提高信号完整性,减少干扰和信号失真,从而提高系统性能。

PCB阻抗值因素与计算方法

PCB阻抗值因素与计算方法

PCB阻抗值因素与计算方法PCB(Printed Circuit Board)阻抗是PCB设计中一个关键的参数,它对于保证板上信号传输的质量和稳定性非常重要。

PCB阻抗值通常是以Ohms(Ω)为单位来表示,是指电源或信号线上的电阻。

1. PCB材料:PCB的材料对阻抗有很大影响。

不同的材料具有不同的频率和温度相关的介电常数,这会直接影响到阻抗值的大小。

常见的PCB材料有FR4(玻璃纤维增强的环氧树脂)、Rogers(一种高频率材料)和PTFE(聚四氟乙烯,也是一种高频率材料)。

2.PCB层次和布线:PCB的阻抗也与板的层次和布线方式相关。

一般来说,多层板能提供更大的设计灵活性以及更好的阻抗控制。

当需要较低的阻抗值时,可以使用高阻抗的内层。

而布线方式则通过控制信号线的宽度、间距以及层数等参数来控制阻抗,常见的布线方式有微带线和同轴线。

3.信号的频率:信号的频率对于阻抗值也有很大的影响。

随着频率的增加,阻抗值也会增加。

这是因为随着频率的增加,信号更容易“逃逸”到PCB旁路上,从而增大了电流的路径长度。

根据以上因素,我们可以通过一些计算方法来估算或计算PCB的阻抗值:1.基于PCB材料的公式:根据不同的PCB材料,可以利用相关的公式来计算PCB阻抗。

例如,对于常用的FR4材料,可以使用Er=1+(εr-1)*(1-e^(-0.046*√(f)))来计算介电常数Er,从而进一步计算阻抗。

2. 基于PCB几何形状的公式:针对不同的布线方式,可以利用一些公式来计算PCB的阻抗。

例如,对于微带线布线方式,可以使用公式Zo= 87 / √(εr + 1.41) * (W/H + 0.67)来计算阻抗,其中Zo是阻抗,W是线宽,H是板的厚度,εr是介电常数。

而对于同轴线布线方式,可以使用公式Zo = 60 / √(εr) * ln(D/d)来计算阻抗,其中Zo是阻抗,D 是外层导体直径,d是内层导体直径。

3. 通过仿真软件:除了上述的方法,我们还可以使用一些仿真软件来快速计算PCB的阻抗。

PCB设计中的特性阻抗

PCB设计中的特性阻抗

PCB设计中的特性阻抗特性阻抗(Characteristic Impedance)是指传输线上电流和电压之间的比率,表示传输线上电流和电压之间的关系。

在PCB设计中,特性阻抗是十分重要的参数,它直接影响信号传输的性能和可靠性。

本文将详细介绍特性阻抗的概念、计算方法和影响因素。

一、特性阻抗的概念特性阻抗是指传输线上单位长度内阻抗的数值,单位为欧姆(Ω)。

它决定了传输线上电流和电压的比率,即电压波形和电流波形的传输特性。

特性阻抗可以看作是一种参数,表示了传输线在单位长度内能够传输电信号的能力。

特性阻抗可以通过传输线的物理特性和几何参数来确定,主要包括导体厚度、介质相对介电常数、导体间距、信号层到地层的间距等因素。

特性阻抗与线宽、线间距和介质常数、几何形状等有关。

二、特性阻抗的计算方法特性阻抗的计算方法有多种,常用的有理论计算方法和仿真/实测方法。

1.理论计算方法理论计算方法包括微带线计算、同轴线计算和矩形波导计算方法。

其中微带线计算方法是最常用的一种计算特性阻抗的方法,它适用于堆叠结构、分层结构和印制电路板等实际应用。

微带线的特性阻抗可以通过以下公式计算:Z0 = (138 / sqr t(εr + 1.41)) * (ln(5.98H / (0.8W + T)) + 1)其中,Z0为特性阻抗,εr为介质相对介电常数,H为介质厚度,W为导体宽度,T为导体厚度。

2.仿真/实测方法仿真/实测方法是通过使用电磁仿真软件或实验测量等手段来计算特性阻抗。

这种方法更加准确,能够考虑更多的因素,例如边缘效应和电磁耦合。

借助电磁仿真软件,可以通过建立PCB布局和层堆叠的模型来模拟电磁波在传输线上的传播过程,从而得到特性阻抗。

在仿真过程中,需要设置准确的物理材料参数和几何参数,并考虑信号源、负载、阻抗匹配、电磁兼容性等因素。

3.实测方法实测方法是通过使用高频测试器件,例如网络分析仪,来测量特性阻抗。

这种方法可以直接测量PCB上的传输线特性,直观可靠,但需要相应的测试设备和测试技术。

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PCB阻抗值因素与计算方法PCB阻抗设计及计算简介特性阻抗的定义•何谓特性阻抗(Characteristic Impedance ,Z0)•电子设备传输信号线中,其高频信号在传输线中传播时所遇到的阻力称之为特性阻抗;包括阻抗、容抗、感抗等,已不再只是简单直流电的“欧姆电阻”。

•阻抗在显示电子电路,元件和元件材料的特色上是最重要的参数.阻抗(Z)一般定义为:一装置或电路在提供某特定频率的交流电(AC)时所遭遇的总阻力.•简单的说,在具有电阻、电感和电容的电路里,对交流电所起的阻碍作用叫做阻抗。

设计阻抗的目的•随着信号传送速度迅猛的提高和高频电路的广泛应用,对印刷电路板也提出了更高的要求。

印刷电路板提供的电路性能必须能够使信号在传输过程中不发生反射现象,信号保持完整,降低传输损耗,起到匹配阻抗的作用,这样才能得到完整、可靠、精确、无干扰、噪音的传输信号。

•阻抗匹配在高频设计中是很重要的,阻抗匹配与否关系到信号的质量优劣。

而阻抗匹配的目的主要在于传输线上所有高频的微波信号皆能到达负载点,不会有信号反射回源点。

PCB阻抗值因素与计算方法•因此,在有高频信号传输的PCB板中,特性阻抗的控制是尤为重要的。

•当选定板材类型和完成高频线路或高速数字线路的PCB 设计之后,则特性阻抗值已确定,但是真正要做到预计的特性阻抗或实际控制在预计的特性阻抗值的范围内,只有通过PCB生产加工过程的管理与控制才能达到。

PCB阻抗值因素与计算方法PCB阻抗值因素与计算方法•从PCB制造的角度来讲,影响阻抗和关键因素主要有:–线宽(w)–线距(s)、–线厚(t)、–介质厚度(h)–介质常数(Dk)εr相对电容率(原俗称Dk介质常数),白容生对此有研究和专门诠释。

注:其实阻焊也对阻抗有影响,只是由于阻焊层贴在介质上,导致介电常数增大,将此归于介电常数的影响,阻抗值会相应减少4%PCB阻抗值因素与计算方法•如上图所示–Z0与线宽W成反比,线宽越大,Z0越小;–Z0与铜厚成反比,铜厚越厚,Z0越小;–Z0与介质厚度成正比,介质厚度越厚,Z0越大;–Z0与介质介电常数的平方根成反比,介电常数越大,Z0越小。

PCB阻抗值因素与计算方法1、介质厚度:----是影响阻抗值的最主要因素•增加介质厚度可以提高阻抗,降低介质厚度可以减小阻抗;•不同的半固化片有不同的胶含量与厚度.其压合后的厚度与压机的平整性、压板的程序有关;•对所使用的任何一种板材,要取得其可生产的介质层厚度,利于设计计算,而工程设计、压板控制、来料公差是介质厚度控制的关键PCB阻抗值因素与计算方法2、线宽:•增加线宽,可减小阻抗,减小线宽可增大阻抗。

•线宽的控制要求在+/-10%的公差内,才能较好达到阻抗控制要求•信号线的缺口影响整个测试波形,其单点阻抗偏高,使其整个波形不平整,阻抗线不允许补线,其缺口不能超过10%•线宽主要是通过蚀刻控制来控制。

为保证线宽,根据蚀刻侧蚀量、光绘误差、图形转移误差,对工程底片进行工艺补偿,达到线宽的要求PCB阻抗值因素与计算方法3、线厚(线路铜厚):•减小线厚可增大阻抗,增大线厚可减小阻抗;•线厚可通过图形电镀或选用相应厚度的基材铜箔来控制。

•对铜厚的控制要求均匀,对细线、孤立的线的板加上分流块,其平衡电流,防止线上的铜厚不均,影响阻抗对cs与ss面铜分布极不均的情况,要对板进行交叉上板,来达到二面铜厚均匀的目的PCB阻抗值因素与计算方法4、介电常数:•增加介电常数,可减小阻抗,减小介电常数可增大阻抗,介电常数主要是通过材料来控制。

•不同板材其介电常数不一样,其与所用的树脂材料有关:FR4板材其介电常数为3.9—4.5,其会随使用的频率增加减小,聚四氟乙烯板材其介电常数为2.2—3.9间•要获得高的信号传输要求高的阻抗值,从而要低的介电常数PCB阻抗值因素与计算方法5、阻焊厚度:•印上阻焊会使外层阻抗减少。

正常情况下印刷一遍阻焊可使单端下降2欧姆,可使差分下降8欧姆,印刷2遍下降值为一遍时的2倍,当印刷3次以上时,阻抗值不再变化。

各参数的影响程度阻抗设计中考虑的其它因素•线宽是否能满足电流要求•叠层结构是否合理•信号层间的相互干扰•布线密度的大小•板材以及半固化片型号的选择•层间介质厚度是否可满足加工要求•最终板厚是否可满足客户要求PCB阻抗值因素与计算方法PCB阻抗值因素与计算方法•我司主要使用的阻抗设计软件为Polar-Si8000•该软件总共包含了93种阻抗计算模式•设计中常用的模式有6种,外层选用无阻焊覆盖模式PCB阻抗值因素与计算方法•外层差分无阻焊模式•H1:阻抗线到其参考层的高度•Er1:层间介质的介电常数•W1:下线宽•W2:上线宽•S1:线间距•T1:铜厚PCB阻抗值因素与计算方法•内层相邻层屏蔽模式•其中W1、W2、S1、T1与前面相同•此种模式关键在于填写正确的H1•H1与H2的相同点:都是介质厚度•H1与H2的不同点:当芯板与半固化片厚度不等时,H1与H2值的填写正确与否就很重要PCB阻抗值因素与计算方法蚀刻药水流向芯板贴膜W12WH1曝光显影退膜蚀刻•如上图所示,由于生产中蚀刻药水对铜表面接触的充分,而与下方接触相对较弱,因此蚀刻出来的线宽呈梯形,且W1>W2•从图中可知,下线宽W1所接触的介质为芯板,因此阻抗计算软件中的H1值即为芯板厚度,Er1、Er2即为对应介质的介电常数PCB阻抗值因素与计算方法•不包含铜箔厚度板材(H/H、1/1、2/2、H/1)–0.10mm 0.36mm–0.13mm 0.41mm–0.15mm 0.45mm–0.18mm 0.51mm–0.21mm 0.60mm–0.25mm 0.71mm–0.30mm 0.80mm •包含铜箔厚度板材(H/H、1/1、2/2、H/1)–0.8mm 1.0mm– 1.1mm 1.2mm– 1.3mm 1.4mm– 1.5mm 1.6mm– 1.8mm 1.9mm– 2.0mm 2.5mm– 3.0mm 3.2mm•注:H/H、1/1、2/2代表芯板两面的铜箔厚度分别为0.5Oz、1Oz、2Oz•H/1代表芯板两面铜箔厚度分别为0.5Oz和1OzPCB阻抗值因素与计算方法1.1常用FR4的半固化片参数PCB阻抗值因素与计算方法1.2介质层厚度与介电常数(生益及等同材料):注:多种半固化片组合的介电常数取其算术值。

板厚精度:根据来料实测厚度,阻抗设计计算叠层厚度与层间介质层厚度时按来料实际厚度及根据线路分布率进行计算。

PCB阻抗值因素与计算方法下表为常用高TG FR4半固化片在不同条件下的厚度取值(mil),(其中电地层布线率按75%,信号层按25%)仅供参考,实际应按线路分布率来计算。

介质厚度PP 型号PP标称厚度0.5ozCopper/Gnd Gnd/Gnd Copper/Signal GND/signal Signal/Signal对应流胶填充厚度----〉0.16 0.32 0.48 0.64 0.96 106 2.34 2.18 2.02 1.86 1.7 1.38 1080 2.88 2.72 2.56 2.4 2.23 1.92 3313 4.1 3.94 3.78 3.62 3.45 3.14 2116 4.82 4.66 4.5 4.34 4.18 3.86 7628 8.04 7.88 7.72 7.56 7.39 7.08 介质厚度PP 型号PP标称厚度1ozCopper/Gnd Gnd/Gnd Copper/Signal GND/signal Signal/Signal对应流胶填充厚度----〉0.31 0.62 0.93 1.24 1.86 106 2.34 2.03 1.72 1.41 1.1 0.48 1080 2.88 2.57 2.26 1.95 1.64 1.02 3313 4.1 3.79 3.48 3.17 2.86 2.24 2116 4.82 4.51 4.2 3.89 3.58 2.96 7628 8.04 7.73 7.42 7.11 6.8 6.18阻抗计算涉及参数-FR4半固化片使用考虑流胶后的实际厚度计算方法:类型一:芯板与铜箔之间(单面填胶)类型二:内层芯板之间(双面填胶)类型一:实测厚度=理论厚度-铜厚*(1-残铜率)(表层的残铜率取100%,光板残铜率为0)类型二:实测厚度=理论厚度-铜厚1*(1-残铜率1)-铜厚2*(1-残铜率2)阻抗计算涉及参数-内外层铜厚及线宽标称基铜规格(um)183570内层计算铜厚T(mil)0.65 1.25 2.56外层计算铜厚T(mil) 2.2 2.9 4.2基铜厚上线宽(mil)W2下线宽(mil)W1线距(mil)S1内层 18um W0-0.1W0S0内层 35um W0-0.4W0S0内层 35um W0-1.2W0S0外层 18um W0-0.6W0+0.7S0-0.7外层 35um W0-0.9W0+0.9S0-0.9•上表中的参数分别为阻抗计算时的铜厚T1与上、下线宽的取值•W0和S0分别代表客户设计线宽、线距阻抗计算涉及参数•由于我司设计阻抗时采用不覆盖阻焊模式,而实际上阻焊对外层阻抗是有影响的,且客户要求阻抗控制的线一般为覆盖阻焊的,故我司工艺经生产试验总结出阻焊对外层阻抗的影响采取以下公式校正:(外层不覆盖及内层不需校正)阻抗计算值Z0(覆盖阻焊)=Z1(不覆盖阻焊)*0.9+3.2•举例–要求Z0=50Ohm阻抗–那么Z1=(50-3.2)/0.9=52欧–Z1设为SI8000软件计算值。

PCB阻抗值因素与计算方法1. 特殊范围阻抗值计算公式:a. 单端阻抗值要求≤40欧姆外层线路(阻抗线盖阻焊) 单端阻抗= SI8000软件(不盖阻焊模式)计算值-1.5欧外层线路(阻抗线不盖阻焊) 单端阻抗= SI8000软件(不盖阻焊模式)计算值b. 差分阻抗值要求≥120欧姆外层线路(阻抗线盖阻焊) 差分阻抗= SI8000软件(不盖阻焊模式)计算值-8.0欧外层线路(阻抗线不盖阻焊) 差分阻抗= SI8000软件(不盖阻焊模式)计算值PCB阻抗值因素与计算方法2. 双面板差分阻抗a.介质厚<1.0mm:按客户要求阻抗-5欧姆(如顾客要求100欧姆,工程按95欧姆设计)b.介质厚≥1.0mm:按客户要求阻抗-10欧姆PCB阻抗值因素与计算方法阻抗计算中须注意的问题•客户若有阻抗控制要求时需提供以下信息:阻抗控制线宽、所在层、要求阻抗值、板厚、铜厚、层间介质厚度要求(有时可能无)。

可在GERBER文件中说明(一般在孔位图层)或其它文档中进行说明•根据设计文件选用对应的阻抗计算模式•输入正确的各项参数•特别注意H1,H2参数的取值,其线路方向是决定H1,H2区间的关键PCB阻抗值因素与计算方法结束!。

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