阻抗板制作简要培训教程
阻抗知识培训
目的: 一.目的 目的
1.制定阻抗板设计之准则,为阻抗控制产品 之设计依据.
二．适用范围: 适用范围
1.所有阻抗控制产品之设计及制作
三．阻抗控制因子: 阻抗控制因子
影响阻抗值的因素有﹕（影响度由大 至小） • Er： 介电质常数,与阻抗值成反比, 本厂内取4.6 • H1：线路层与接地层之间介电层厚 度,与阻抗值成正比,参考基板及PP 之压合厚度 • W：线宽,与阻抗成(反比) • T：铜厚,与阻抗值成反比,内层为 基板铜厚,厂内1OZ=1.4 MIL,外层 为铜箔厚度+镀铜 • 镀铜厚度, 依据孔铜规格而定,孔铜 min0.8时取1.2mil. • S：相邻线路与线路之间的间距,与 阻抗值成正比（差动阻抗） • C： 防焊漆厚度,与阻抗值成反比 • L：阻抗线的长度一般设计6-12inch
内层单端双面屏蔽阻抗
例如： A07982A06O031内层 7mil的线
内层单端单面屏蔽阻抗
内层差分双面屏蔽阻抗
例如： A07982A06O031内层 7/8mil的线阻抗值为 100.19 100.19欧姆 见文件7982A(7,8).Si8
内层差分单面屏蔽阻抗
填充介质型差分阻抗
外层单端共面阻抗（ ） 外层单端共面阻抗（1）
外层单端阻抗（阻焊前） 外层单端阻抗（阻焊前）
例如： A07793A04L455中TOP 层12mil的线为单端阻 抗线，阻焊前阻抗值 为51.26欧姆 见文件7793A(12).Si8
外层单端阻抗（阻焊后） 外层单端阻抗（阻焊后）
例如： A07793A04L455中TOP 层12mil的线为单端阻 抗线，阻焊后阻抗值 为49.48欧姆 见文件7793A(12).Si8
外层差分阻抗（阻焊前） 外层差分阻抗（阻焊前）
特殊工艺制作培训1
阻抗板的制作培训1.线宽/线距常规下侧蚀因子在2.0-2.5左右。
为了方便计算，在常规板制作计算时，使用计算线宽如下表：（对于非常规铜厚时则需要参考侧蚀因子进行计算及与工艺人员进行确认）。
使用计算间距（S）为顾客设计间距。
（注：W0=顾客设计线宽）铜厚。
常规情况下内层的基铜厚就是其成品的计算厚度。
阻焊的厚度与对阻抗值的影响阻焊厚度为10um对单端的阻抗值影响为1-3ohm（4%-6%），计算时定为减小2ohm，外层设计计算时采用不盖阻焊的方法进行软件计算，再减去阻焊对阻抗值的影响而得到设计阻抗值。
阻焊厚度对差分阻抗影响较大，减小为5-12ohm，计算时采用盖阻焊的模式来进行计算。
制作阻抗附连片用于阻抗测试：1阻抗附连片设计在板边，方向与阻抗线布方向平行，若阻抗线两个方向，原则上选用短边，但若短边长度不足9英寸或出现特殊情况如金手指等则将其设计在长边。
如图示。
100mil2 阻抗附连片与板平行，距离成品板间距100mil 。
3 测试线设计不小于7.5英寸,测试孔为PTH 孔,成品孔径要求1.25mm ，一般线路焊盘为80mil,而其阻焊盘为88mil,内层隔离焊盘和花焊盘按相关规范设定，要求阻抗最靠近板边的测试焊盘距离板边距离为30mil 左右，设计最小开料尺寸为佳。
4在开料尺寸比较小的情况下，为满足阻抗线的长度的情况下，往往需要另外加大开料，在阻抗线对不是很多情况下，可以将阻抗线做为曲线。
如下图示d=100mil 。
5 对于每组测试线，只需要一端有测试焊盘（孔）即可，另一端为悬空。
如下图所示： L16 从减小附连边角度出发，相邻对阻抗线的间距越小越好，但太近，会产生耦合干扰，所以同层相邻阻抗线对的间距需保证有100mil 。
L17单端测试要求：测试线对应的测试的孔与PLANE 层对应测试的孔间距为X 和Y 方向上均为100MIL 。
不可使用差分测试上的一组来设计成为单端测试线。
如图示：8差分测试要求：测试线对应的孔与PLANE 层对应的孔间距在X 和Y 方向上均为100MIL ，两差动线间距为200MIL9 一般将外层阻抗线设计靠近板内，单端与差分线的阻抗测试线要分开设计。
PCB阻抗培训
使阻抗值升高。 • 总之引起阻抗偏差的原因，需要通过切片对4大影响因素进行分
析，找到真正影响因素，以便达到对症下药的目的。
➢ 设计注意事项
L1 50ohm L1 60ohm
• 阻抗先延伸到测试 孔区域
扬州依利安达电子有限公司
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讲师：梁兵
➢ 要求阻抗控制的背景
电子工作频率不断提高 高保真的信号传输 集成电路IC与SMT技术的发展 电子元器件在PCB上印制 电子线路需要具备抗干扰，抗串讯的能力,高稳 定的工作能力。
➢ 阻抗的理论基础
从传输线的理论讲,导线上的电阻,电感以及导线相对参考层(参照面) 间的漏电电导(漏电电阻的倒数),分布电容等都不可忽略,它们对导线中 信号传输的速度,以及传输的能量,都有影响;导线上传输的信号电平不 仅是时间t的函数,也是距离”x”的函数.具有传输特性的导线上各点的 电流不相同.作为PCB上的导线,通常同一根线的线宽是均匀的,导线与 相对参考层间的介质及厚度基本一致,因此PCB导线应视为均匀传输 线更为合适.可以用下图(a)分析,整段导线可以视作n个单位长度的传 输线段所组成,就有相应的等效电路,见图(b).
➢ 测量方法
• 1、TDR时域反射器 • 时域反射器是一种内部可以产生脉冲波，并具有接收此脉冲和
分析功能的特殊示波器。 • 2、阻抗测试原理 • 阻抗测试就是在示波器发出一种脉冲波后，同时接收其反射波，
然后将此两种脉冲波对比分析，从发射能量的大小得出阻抗值。
➢ 测量方法
• 3、测试仪器 • Polar CIT500S
各参数的影响程度
PCB阻抗设计及计算教程
PCB阻抗设计及计算教程PCB阻抗设计及计算是电路设计与布局中的重要一环，它对于保证电路性能、抑制信号干扰和提高系统稳定性具有至关重要的作用。
本文将介绍PCB阻抗的基本概念，阻抗设计的目标和方法，并详细解释如何进行PCB阻抗计算。
1.基本概念：在PCB设计中，阻抗是指电流或信号在电路板上的传输时遇到的阻碍。
阻抗主要由导线、平面、空气等介质的特性决定。
常见的阻抗有单端阻抗和差分阻抗。
2.阻抗设计的目标：(1)确保信号完整性：通过控制阻抗，避免信号的反射和损耗，确保信号的完整性，避免信号失真以及噪声和串扰的引入。
(2)抑制系统的电磁辐射：通过设计合适的阻抗，减少电流的回流路径，降低系统的电磁辐射水平，提高抗干扰能力。
(3)提高系统的工作稳定性：通过阻抗设计和匹配，使得信号传输更加稳定，避免因阻抗不匹配引起的系统不稳定和故障。
3.阻抗设计的方法：(1)常规PCB布局：根据电路需求和信号速度，尽量避免使用过长过窄的线路，减小阻抗不匹配和信号失真的可能性。
(2)地线的设计：地线是设计阻抗的重要因素之一，它应该尽量宽而平，以减小阻抗，提高地线的传输能力。
(3)控制环境因素：根据设计需求，合理选择PCB板材和层间距，控制介质常数，进而控制阻抗值。
(4)信号层堆叠：通过合理的层次规划和PCB板厚度选择，控制信号层之间的间距和层间介质特性，达到要求的阻抗。
4.PCB阻抗计算：(1)阻抗计算规则：根据线宽、线距和介质常数等参数，可以使用在线计算软件或公式进行阻抗计算。
常用的公式有微带线和线间微带线的计算公式。
(2)使用在线计算软件：目前市面上有许多免费的在线阻抗计算软件，只需输入所需参数即可得到计算结果。
(3)使用电磁仿真软件：对于复杂的PCB设计，可以使用电磁仿真软件进行阻抗计算，如ADS、CST等软件。
仿真软件可以更加准确地计算阻抗，并考虑复杂的环境因素。
总结：PCB阻抗设计及计算是PCB设计中不可忽视的一环，它对电路性能和系统稳定性具有重要影响。
PCB工程师阻抗的计算及资料的制作培训
阻抗的计算及资料的制作
一、计算的说明：
1．单线计算图
2．差分计算图
二．资料的制作：
1．单线阻抗
例如：板厚1.6±/-0.1mm, 普通四层板，线宽0.20mm,阻抗80HMS±10%(设计外层)
(1).计算图
(2)制作方法
2．双单线阻抗
例如：成品板厚1.0±0.1mm, 线宽0.114mm,阻抗93±50HMS(设计在外层)。
线宽0.6mm,阻抗50±50HMS(设计在外层)。
(1).计算图
例如：板厚1.0±0.1mm, 普通四层板，差分线宽0.25mm, 线距0.17 mm。
阻抗100HMS±10%(设计在外层) （1）计算图
（2）制作方法
3．线阻抗和差分阻抗的组合
例如：板厚1.0±0.1mm, 普通八层板，单线阻抗的线宽0.102MM,阻抗：50欧；差分线宽0.127mm, 线距0.108 mm，差分阻抗：90欧单线阻抗在L1, L3, L4有。
差分线L3有L2，L7为接地层
（1）计算图
（2）制作方法
先算差分阻抗后算单线阻抗，线全长约150MM，还有盲孔板的设计方式。
阻抗设计培训教材
产品制作阻抗控制板设计准则一.目的:订定阻抗板设计之准则,为阻抗控制产品之设计依据.二．适用范围:所有阻抗控制产品之设计及制作三．阻抗控制因子:1.影响阻抗值的因素有﹕（影响度由大至小）（反）Er：介电质常数,与阻抗值成反比（正）H1：线路层与垫地层间介电层厚度,与阻抗值成正比,参考基板及PP之压合厚度（反）W：线宽,与阻抗成(反比)（反）T：铜厚,与阻抗值成反比,内层为基板铜厚,厂内1OZ=1.2 MIL,外层为铜箔厚度+镀铜厚度（正）S：相邻线路与线路之间的间距,与阻抗值成正比（差动阻抗）（反）H2：线路层与线路层间介电层厚度,与阻抗值成反比（反）H3：防焊漆厚度,与阻抗值成反比四．POLAR CIT25阻抗测试软件操作说明1.特性阻抗计算：1.1.Surface Microstrip1.2. Coated Microstrip1.3.Embedded MicrostripW1.4. Symmetrical Microstrip1.5. Offset stripline2.差动阻抗计算：2.1. Edge-coupled Surface Microstrip2.2.Edge-coupled Coated Microstrip2.3.Edge-coupled Embedded MicrostripW2.4. Symmetrical Microstrip2.5. Offset stripline五．阻抗板设计及计算方法：1.验证客户之设计是否合理：1.1.客户有提供迭板结构：-各层介电质厚度及层间距离直接使用客户提供之迭板结构中数值-内层铜厚用基板铜厚，外层为基板铜厚+电镀铜厚，或客户要求铜厚-W=原稿线宽-1，w1=原稿线宽，S=原稿间距1.2.客户未提供迭板结构：-各层介电质厚度及层间距离用各种PP及基板厚度组合选择-其它参数同1.12.确认厂内之设计是否可行：2.1.客户有提供迭板结构：-各层介电质厚度及层间距离使用最接近之PP及基板之实际厚度-其它参数同1.12.2.客户未提供迭板结构：验证客户之设计与确认厂内之设计为同一动作3.确认阻抗线宽之上下限:3.1.线宽下限确认:-W=原稿线宽80%(或客户要求之公差下限)-0.8mil-W1=原稿线宽80%(或客户要求之公差下限)-其它参数同2.1如计算值≤阻抗之上限,则最小线宽按正常线宽控制,否则逐渐放大线宽,直到阻抗符合规格为止,此时的W1即为阻抗线最小线宽3.2.线宽上限确认:-W=原稿线宽120%(或客户要求之公差上限)-0.8mil-W1=原稿线宽120%(或客户要求之公差上限)-其它参数同2.1如计算值≥阻抗之上限,则最大线宽按正常线宽控制,否则逐渐缩小线宽,直到阻抗符合规格为止,此时的W1即为阻抗线最大线宽3.3 如果依据客户铜厚，线宽，各绝缘层规格要求代入公式（POLAR），无法设计出符合客户阻抗要求，提问客户是否可改变规格要求。
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Meadville Confiden4tial
什么是特性阻抗—信号传输线定义
减少或杜绝高频信号传输过程信号的损失；避免传 输信号线之间的杂讯干扰。当信号在PCB导线中传输 时，若导线的长度不小于信号波长的1/7时，此时的导 线便成为信号传输线。对于信号传输线，若线路特性 阻抗控制不当，信号(或能量)会反射(或部分反射)回来， 使得信号无法传送或受到干扰。 因此，为保持传输信 号的完整、可靠、精确、无干扰、无噪音，需要高精 度控制特性阻抗。
➢ 例一：环氧玻璃布的介电常数与频率变化关系如下：
介电常数是随着 频率的增加而减小
图中横坐标为对 数刻度，即频率 变化范围为0. 1～
10000 MHz
Meadville Confiden1t4ial
影响特性阻抗主要因素
➢ 例二：不同P片介电常数随树脂含量和工作频
率变化列表：:---参考
B片种类
7628 7628H(50%) 7628(41%)
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阻抗模型--I
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阻抗模型—II
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影响特性阻抗主要因素
➢ 例一：微带线
微带线在实际中广泛采用，其外层为控制阻抗的信号线面， 它和与之相邻的基准面之间用绝缘材料隔开。
式中： Z0-----导线的特性阻抗 r------绝缘材料的介电常数 h------导线与基准面之间的介质厚度 w-----导线的宽度 t------导线的厚度
其计算公式：
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阻抗培训教材ppt课件
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什么是特性阻抗—布线Vs生产
目前在做阻抗板的ICS中，内容最多大部分停留在阻抗确认 中，且大多的工程反馈中均体现“满足阻抗要求”而进行 线宽，线距的调整。 布线和PCB工厂之间良好的沟通，才能很好的即满足信号 传输完成性要求，又有利于PCB工厂品质的稳定.
层间微带线及差分线： εr =(ε1×T2+ε2×T1)/(T1+T2)
表面微带线及差分线： εr =(T1+T2) ×ε1×ε2/(ε2×T1+ε1×T2)
（其中ε1、T1为某种组分材料的介电常数及其厚度）
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影响特性阻抗主要因素
阻焊油墨:---参考
导线宽度
设计前需要选好电路板选用的基板材料、覆铜板材 （铜箔厚度）、介质层伙伴固化片的材料（介电常数）、 油墨等。
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影响特性阻抗主要因素
介电常数:---参考
材料的介电常数是材料在一定频率为(如1MHz)下测量 确定的。不同生产厂家生产的同种材料由于其树脂含 量不同而不同。
构设计。---参考！
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影响特性阻抗主要因素—线厚(铜厚)
导线厚度 导线厚度依导体所要求的载流量以及允许的温升而确定。 导线厚度等于铜箔厚度加上镀层厚度。 导线厚度主要受以下一些因素的影响： 基板或敷铜箔的厚度。 前处理中的机械刷磨和微蚀刻会使铜厚变薄。 电镀会使铜变厚。
工程MI阻抗培训
a.单端(线)阻抗 实例讲解
30.31mil 29.51mil
3.5mil 3.2mil
调整到 原稿 4mil
阻抗值与原稿阻抗线成反比
b.差分阻抗 实例讲解
4.8mil 7.2mil
调整到 原稿 4.5mil
7.5mil
4.21(7628)
4.0(2116)
4.2mil 7.8mil
调整到 原稿 4.5mil
3.常见的单端共面阻抗计算模式
适用范围：阻焊后单线共面阻抗，参考层为同一层面 的GND/VCC和次外层GND/VCC层。（阻抗线被周围 GND/VCC包围，周围GND/VCC即为参考层面）。 参数说明： H1：外层到次外层GND/VCC之间的介质厚度 W2: 阻抗线线面宽度 W1: 阻抗线线底宽度 D1：阻抗线与GND/VCC之间的距离 T1：线路铜厚，包括基板铜厚+电镀铜厚 Er1：介质层介电常数 C1：阻抗线与GND之间阻焊厚度 C2：线面阻焊厚度 CEr：阻焊介电常数
b.PTH半孔/电镀板边除 披锋目的: 为避免成型时锣刀从 PTH孔（锣槽）上锣过， 使铜皮翘起及脱离，需 做二次钻孔处理，将孔 内（锣槽内）某位置铜 皮钻断 ；披锋孔钻咀直 径要求一般大于φ0.7mm
阻抗板”特性阻”基础知识培训教材
阻抗板”特性阻”基础知识培训教材一、特性阻抗的定义1、实例片段（软管送水浇花）1．1一端手握处加压使其射出水柱，另一端接在水龙头。
当握管处所施压的力道恰好，而让水柱的射程正确洒落在目标区时，则施与受两者皆欢1．2然而一旦用力过度水注射程太远，不但腾空越过目标浪费水资源，甚至还可能因强力水压无处宣泄，以致往来源反弹造成软管自龙头上的挣脱1．3反之，当握处之挤压不足以致射程太近者，则照样得不到想要的结果。
过犹不及皆非所欲，唯有恰到好处才能正中下怀皆大欢喜2、特性阻抗：当某讯号方波，在传输线组合体的讯号线中，以高准位（High Level）的正压讯号向前推进时，则距其最近的参考层（如接地层）中，理论上必有被该电场所感应出来的负压讯号伴随前行（等于正压讯号反向的回归路径Return Path），如此将可完成整体性的回路（Loop）系统。
该“讯号”前行中若将其飞行时间暂短加以冻结，即可想象其所遭受到来自讯号线、介质层与参考层等所共同呈现的瞬间阻抗值（Instantanious Impedance），此即所谓的“特性阻抗”。
当电路板中的金属导线采用交流电进行信号传输时，所遇到的阻力称为阻抗二、特性阻抗的计算方法2．1是故该“特性阻抗”应与讯号线之线宽（w）、线厚（t）、介质厚度（h）与介质常数（Dk）都扯上了关系。
此种传输线之一的微带线其图示与计算公式如下：Z0：印刷导线的特性阻抗εr：绝缘材料的介电常数h：印刷导线与基准面之间的介质厚度w：印刷导线的宽度t：印刷导线的厚度2．2 用电子软件计算阻抗值(英国Porar公司软件)三、影响阻抗值的因素3.1铜箔厚度对Z0的影响从公式可看出铜箔厚度也是影响Z0的一个重要因素，铜箔厚度越大，其特性阻抗就越小，但其变化范围相对是较小的。
如图2所示。
3.2导线宽度对Z0的影响3.2.1由于合适选定基板材料和完成PCB设计之后，介质常数、介质宽度和导线宽度等三个参数基本上相对固定下来了3.2.2高频信号和高速数字(逻辑)信号从驱动组件传送出来并经过PCB信号传输线送到接受组件处，这就是一种信号传输过程。
阻抗板的制作培训
阻抗板的制作培训1.线宽/线距常规下侧蚀因子在2.0-2.5左右。
为了方便计算，在常规板制作计算时，使用计算线宽如下表：（对于非常规铜厚时则需要参考侧蚀因子进行计算及与工艺人员进行确认）。
使用计算间距（S ）为顾客设计间距。
（注：W 0=顾客设计线宽）铜厚常规下，内层基铜厚为1OZ 、0.5OZ 、2OZ ，外层基铜铜厚为HOZ 、１OZ 、2OZ 。
常规情况下内层的基铜厚就是其成品的计算厚度。
阻焊的厚度与对阻抗值的影响阻焊厚度为10um 对单端的阻抗值影响为1-3ohm （4%-6%），计算时定为减小2ohm ，外层设计计算时采用不盖阻焊的方法进行软件计算，再减去阻焊对阻抗值的影响而得到设计阻抗值。
阻焊厚度对差分阻抗影响较大，减小为5-12ohm ，计算时采用盖阻焊的模式来进行计算。
制作阻抗附连片用于阻抗测试：1阻抗附连片设计在板边，方向与阻抗线布方向平行，若阻抗线两个方向，原则上选用短边，但若短边长度不足9英寸或出现特殊情况如金手指等则将其设计在长边。
如图示。
100mil2 阻抗附连片与板平行，距离成品板间距100mil 。
3 测试线设计不小于7.5英寸,测试孔为PTH 孔,成品孔径要求1.25mm ，一般线路焊盘为80mil,而其阻焊盘为88mil,内层隔离焊盘和花焊盘按相关规范设定，要求阻抗最靠近板边的测试焊盘距离板边距离为30mil 左右，设计最小开料尺寸为佳。
4在开料尺寸比较小的情况下，为满足阻抗线的长度的情况下，往往需要另外加大开料，在阻抗线对不是很多情况下，可以将阻抗线做为曲线。
如下图示d=100mil 。
5 对于每组测试线，只需要一端有测试焊盘（孔）即可，另一端为悬空。
如下图所示：L1 6 从减小附连边角度出发，相邻对阻抗线的间距越小越好，但太近，会产生耦合干扰，所以同层相邻阻抗线对的间距需保证有100mil 。
L17单端测试要求：测试线对应的测试的孔与PLANE 层对应测试的孔间距为X 和Y 方向上均为100MIL 。
阻抗培训资料
特性阻抗培训资料一、特性阻抗的定义与阻抗控制的意义1.1 特性阻抗的定义特征阻抗（也有人称特性阻抗），它是在甚高频、超高频范围内的概念，它不是直流电阻。
属于长线传输中的概念。
在信号的传输过程中，在信号沿到达的地方，信号线和参考平面（电源平面或地平面）之间由于电场的建立，就会产生一个瞬间的电流，如果传输线是各向同性的，那么只要信号在传输，就会始终存在一个电流I，而如果信号的输出电平为V，则在信号传输过程中（注意是传输过程中），传输线就会等效成一个电阻，大小为V/I，我们把这个等效的电阻称为传输线的特征阻抗（characteristic Impedance)Z。
要格外注意的是，这个特征阻抗是对交流（AC）信号而言的，对直流（DC）信号，传输线的电阻并不是Z，而是远小于这个值。
信号在传输的过程中，如果传输路径上的特征阻抗发生变化，信号就会在阻抗不连续的结点产生反射。
字面上的理解比较抽象，我们可以从以下几个图片来理解，如下图一所示：（图一）我们可以将将讯号的传输看成软管送水浇花数字系统之多层板讯号线（Signal Line）中，当出现方波讯号的传输时，可将之假想成为软管送水浇花。
一端于手握处加压使其射出水柱，另一端接在水龙头。
当握管处所施压的力道恰好，而让水柱的射程正确洒落在目标区时，正好达到我们所期望的目标。
然而一旦用力过度水注射程太远，不但腾空越过目标浪费水资源，甚至还可能因强力水压无处宣泄，以致往来源反弹造成软管自龙头上的挣脱!导致水花四溅。
如下图二所示：（图二）反之，当握处之挤压不足以致射程太近者，则照样得不到想要的结果。
只有挤压的力度恰好，才能达到我们所期望的效果。
如下图三所示：（图三）以上三张图片正可用以说明方波讯号在多层板传输线（是由讯号线、介质层、及接地层三者所共同组成）中所进行的快速传送。
此时可将传输线（常见者有同轴电缆，与微带线或带线等）看成软管，而握管处所施加的压力，就好比板面上“接受端”组件所并联到Gnd的电阻器一般可用以调节其终点的特性阻抗，使匹配接受端组件内部的需求。
PCB FPC 电路板阻抗知识培训资料
H1
L4INT2 L5VCC
PP 2116 (4.1mil) INT2 FR4 1/1 0.15mm (6.0mil) VCC PP 2116HR (2.5mil)
L6
铜箔 0.5oz (0.7mil)
L6
电子表格应填入之数据: (L3线路量测层之理论奥姆值) Hinght (H): 35.4 (基材厚度-指量测层往上/往下最接近之地
Impedance Change
Ａ
B
Incident
energy
Transmitted Energy
Reflected energy
阻抗之设计
四、阻抗之设计 印刷电路板对阻抗之要求，不外乎要求控制线路之宽度、厚度 及相关之绝缘层厚度。欲控制之层数越多，则难度越高；一般而 言，对阻抗之设计，不外乎下列三种结构，任何阻抗均可由此衍 生而来： (A)Microstrip 结构
1. 影响阻抗之主要因素: 印刷电路板对阻抗之要求,不外乎要求控制线路宽度,厚度及 相关之绝缘层厚度,欲控制之层数愈多,则难度愈高,主要影响 阻抗因素如下: A. 线宽:与阻抗值成反比,线宽↓,阻抗值↑,线宽↑,阻抗值 ↓ B. 迭构(压合厚度): 与阻抗值成正比,厚度↑,阻抗值↑,厚度 ↓,阻抗值↓ C. 介电介数(Er值): 与阻抗值成反比,介电↓,阻抗值↑,介电 ↑,阻抗值↓
(2)一旦多层板线路质量不良，等特性阻抗值超出公差时，所传讯 号的能量将出现反射(Reflection)、散失(dissipation)、衰减 (Attenuation)或延误(Delay)等劣化现象，严重时甚至出现讯号之 当机情形。 当A组件经由板面线路向B发出讯号，若该讯号线的线宽不均，造成 特性阻抗值上起伏变化时，则讯号的部份能量会反回Ａ中去。
阻抗知识培训
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。
阻抗制作学习资料
阻抗制作学习资料阻抗培训资料 1.0 目的:确定阻抗控制的要求，规范阻抗计算方法，拟定阻抗测试COUPON 设计之准则,确保产品能够满足生产的需要及客户要求。
2.0 适用范围:所有需要阻抗控制产品的设计、制作及审核。
2.1 定义特性阻抗的定义：在某一频率下，电子器件传输信号线中，相对某一参考层，其高频信号或电磁波在传播过程中所受的阻力称之为特性阻抗，它是电阻抗，电感抗，电容抗……的一个矢量总和。
2.2 特性阻抗的分类：目前我司常见的特性阻抗分为：单端(线)阻抗、差分(动)阻抗、共面阻抗、层间差分阻抗此四种情况。
2.2.1 单端(线)阻抗：英文single ended impedance ,指单根信号线测得的阻抗。
2.2.2 差分(动)阻抗：英文 differential impedance,指差分驱动时在两条等宽等间距的传输线中测试到的阻抗。
2.2.3 共面阻抗：英文 coplanar impedance ,指信号线在其周围 GND/VCC(信号线到其两侧 GND/VCC 间距相等)之间传输时所测试到的阻抗。
2.2.4 层间差分阻抗：英文Broadside Coupled Stripline ,指一对差分阻抗线分布于相邻不同层，差分驱动时在两条等宽传输线在传输过程中测试到的阻抗。
3.0 职责和权限:3.1 工程部负责本文件的编制及修订。
3.2 MI 设计人员负责对客户资料中阻抗要求的理解及转换，负责编写阻抗控制的流程指示、菲林修改指示及阻抗测试 COUPON 的设计。
MI 在生产使用过程中负责解释相关条款内容。
3.3TQE 负责对工程资料的检查及认可。
阻抗培训资料 4.0 内容:4.1 阻抗设计流程：接收资料了解阻抗需求原始线宽,线距，阻抗值及公差要求确定阻抗类型确定阻抗的类型,以选定 POLAR 软件中的计算模型按客户指定结构或根据阻抗的要求确定层压结构.确定层压结构软件试算用 POLAR 软件进行试算.确定线宽 NO根据软件计算结果确定理论线宽将计算的理论线宽与客户原稿线宽比较，在原稿线宽 10%范围内的可以做适当调整，超出 10%范围的需问客处理。
阻抗知识培训
三.为什么要阻抗匹配
• 如果不匹配，则会形成反射，能量传递不过去，降低效率 （大） • 如果不匹配，功率发射不出去，甚至会损坏发射设备。如 果是电路板上的高速信号线与负载阻抗不匹配时，会产生 震荡，辐射干扰等。（小）
四.为什么要阻抗控制
• 用術語說就是“正確執行指令，減少雜訊干擾，避免錯誤 動作”
七.阻抗计算公式
• 微带线
• 带状线
介质常数解释
• 某一介質材料的電容ε,與相同條件下以真空為介質之 電 容εo,兩者之比值(ε/εo)稱為該材料的介質常數Dielectric Constant,又稱透電率 Permittivity .日文名詞為誘電率. • 單位體積的絕緣體,在單位電位梯度下所能儲蓄靜電能量 的多寡.也稱透電率,絕緣板材透電率愈大(表示品質愈不好), 而兩逼近之導線中有電流工作時,就愈難徹底絕緣,也就愈 容易產生漏電.目前各板材中以鐵氟龍(PTFE：聚四氟乙 烯 ),在1MHz頻率下介質常數的2.5為最好,FR-4約4.2
五.阻抗的类型
• 阻抗有单端阻抗(特性阻抗）和差分阻抗(也叫差动阻抗的) • 单端阻抗顾名思义传输信号的为单根线，传输线阻抗称之 为单端阻抗（有外层和内层之分；外层又称微带线，内层 又称带状线） • 差分阻抗顾名思义传输信号的为两根线，双线传输线的阻 抗称之为差分阻抗
W T A
SIGNAL
POWER/GROUND POWER/GROUND A D A POWER/GROUND W
仪器测量
使用专门的阻抗测试机测量阻抗测试Coupon得出相应结果评判阻抗是 否合格.
十一.针对阻抗板,QA必须遵循的规定
1 内层蚀刻 FA测量板边阻抗线,测量线宽必须满足要求范围,不准UAI. 一般阻抗线宽控制范围为+/-10%或+/-0.5mil,两者取小. 2 压板后 选取板边四个角板中一个点打切片,其中任意一处位置测的各绝缘层 厚度以及铜厚数据有超范围,相应都要拒收.
特性阻抗板的制作
特性阻抗板的制作1．特性阻抗的含义：直流电的电流通过一个导体时会受到一个阻力，这个阻力称为电阻（R）。
当交流电的电流通过一个导体时，同样也受到一个阻力，但所不同的是，这种阻力和前面所述的直流电流所遇到来自电阻的阻力外，还有感抗（XL）和容抗（XC）的阻力的问题。
因此，电路或元件对通过其中的交变电流所引起的阻碍作用，称为阻抗（impedance）。
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（square wave signal），称为脉冲（pulse）。
它所遭遇的阻力则称为特性阻抗。
当发送器件和接受器件的阻抗与线路一致时，信号才能比较完整的从发送器件传送到接受器件。
在pcb板中，金属导线长度大于信号传送波长的1/7时，就应按信号线处理，要考虑它的特性阻抗。
2．特性阻抗板的工程制作首先根据用户的阻抗要求，查找用户要求的阻抗线在用户文件中是否存在，如果不存在，应及时与用户沟通，确认是否有该种阻抗线和阻抗要求。
用阻抗计算软件Polar si8000计算出层压结构。
固定的参数设定如下：FR4基材，半固化片，阻焊油墨的介电常数暂定为4.2，18u铜箔厚度为0.7mil，35u铜箔为1.4mil。
外层如果采用18u 铜箔，成品后其铜厚为1.9mil。
阻焊油墨厚度都设置为0.8mil。
同时请注意采用相对应的结构模式（模式种类很多）。
通过对各种可变参数（线宽，间距，介质层厚度，铜厚）的调整，计算出适用于我厂工艺要求的层压结构和各阻抗线条的理论宽度。
如果线宽调整比较大，应与用户沟通，取得用户的同意。
计算出线条宽度后要考虑线条补偿后，间距是否符合工艺要求。
3．阻抗测试板的制作原理。
阻抗测试板具有和主 PCB 相同的分层和迹线构造（线宽和间距），同时和 PCB 的阻抗相同，这是非常精确的。
进而测试试样就足以确定线路板的阻抗是否正确了。
3.1 单端阻抗。
方焊盘和圆焊盘中心距离为140mil，两端圆焊盘与圆焊盘中心距离为大于或等于6in（约160mm）。
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得知此板的配料结构为 6x7628，故其介电常数即为 7628（43%）的介电常数.
Hale Waihona Puke 3）如何制作阻抗板（1）明确阻抗所用的模块（参考层是什么），若客户有给叠层，则先根据客户给的叠层结构粗略算一下阻抗
如 PCB 其本身的性能是比较特殊的如：RF（射频）板等，客户应在资料中予以说明，因为该类板是不能以改动线宽来 满足阻抗值的。
2）PCB 设计中几种最常见的阻抗类型及 PCB 阻抗计算软件（Polar 公司的 Si8000 软件）
的使用方法.
单端阻抗（单线阻抗） 差分阻抗（差阻抗，双线阻抗）
特征阻抗
（4）一些外层单端阻抗计算的经验值 6mil 线宽，单端阻抗 50 欧姆-------------------介质厚度约为 100um 左右 6mil 线宽，单端阻抗 55 欧姆-------------------介质厚度约为 120um 左右 6mil 线宽，单端阻抗 60 欧姆-------------------介质厚度约为 140um 左右 8mil 线宽，单端阻抗 45 欧姆-------------------介质厚度约为 105um 左右 8mil 线宽，单端阻抗 50 欧姆-------------------介质厚度约为 125um 左右 8mil 线宽，单端阻抗 55 欧姆-------------------介质厚度约为 150um 左右
（注：对于不同的制造厂商，C 的值可能不一样，具体按工艺制定的规范执行，）
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（注：对于不同的制作工艺，不同的制造厂商，△W(△W=W1-W1)的值可能不一样，具体按工艺制定的规范执行，） ---------------------------------------------------
T：铜厚,与阻抗值成反比。 A：內层为基板铜厚,HOZ 按 15UM 计算;1OZ 按 30UM 计算;2OZ 按 65UM 计算. B： 外层为铜箔厚度+镀铜厚度,依据孔铜規格而定,当底铜为 HOZ,孔铜(平均 20UM，最小 18UM )时,表铜按 45UM 计算；孔铜（平均 25UM，最小 20UM）时，表铜按 50UM 计算；孔铜单点最小 25UM 时，表铜按 55UM 计算。 C：当底铜为 1OZ,孔銅(平均 20UM，最小 18UM )时,表铜按 55UM 计算；孔铜（平均 25UM，最小 20UM）时， 表铜按 60UM 计算；孔铜单点最小 25UM 时，表铜按 65UM 计算。
阻抗匹配是指负载阻抗与激励源内部阻抗互相适配，得到最大功率输出的一种工作状态。 阻抗匹配（Impedance matching）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，不会有信号反射回源点，这表明所有能量都被负载吸收了，从而提升能源效益。
（阻抗匹配了则传输功率大，对于一个电源来讲，单它的内阻等于负载时，输出功率最大，此时阻抗匹配。在高频电 子线路中，当负载阻抗和传输线的特征阻抗相等时，传输的能量最大。）
（2）内外层均有阻抗要求，先确定外层阻抗（选用什么 PP 片），再根据完成板厚要求，将厚度 H，H1，H2 选择为与 PP 片（或 PP 片组合）或 core 接近的厚度，满足完成板厚要求，再计算内层阻抗（调整叠层及线宽）
（3）只有内层有阻抗要求时，先确定内层阻抗，在确定外层用什么 PP 压合，以满足完成板厚要求.
(1) (surface microstrip)
适用范围： 外层阻焊前阻抗计算： 参数说明： H1：外层到 VCC/GND 间的介质厚度 W2：阻抗线线面宽度 W1: 阻抗线线底宽度 Er1: 介质层介电常数 T1：线路铜厚，包括基板铜厚+电镀铜厚。
(2) (coated microstrip)
适用范围： 外层阻焊后阻抗计算： 参数说明： H1：外层到 VCC/GND 间的介质厚度 W2：阻抗线线面宽度 W1: 阻抗线线底宽度 Er1:介质层介电常数 T1：线路铜厚，包括基板铜厚+电镀铜厚。 CEr：阻焊介电常数 C1: 基材阻焊厚度 C2:线面阻焊厚度
需用到的参考文件：
混合 PP 片（或 PP 片与 core）混合时的介电常数 Dk 值如何计算?
例如：2116+7628(45%)+7628(45%)PP 片（TG130）组合的介电常数： （1GHZ 频率下） 0.12x1x4+0.20x2x4４.．7１1７ = ４4．.１5３46 0.12x1+0.20x2
以一下两种模块，只要参数输入正确，计算出来的阻抗值基本一致（相差±0.2ohm），一般我司统一用 1B2A
差分阻抗 (1) (edge-coupled surface microstrip)
(2) (edge-coupled coated microstrip)
适用范围：外层阻焊前差动阻抗计算 参数说明: H1：外层到 VCC/GND 间的介质厚度 W2：阻抗线线面宽度 W1: 阻抗线线底宽度 S1：差动阻抗线间隙 Er1: 介质层介电常数 T1：线路铜厚，包括基板铜厚+电镀铜厚
（注：对于不同的制作工艺，不同的制造厂商，T 的值可能不一样，具体按工艺制定的规范执行，） ---------------------------------------------------
S：相邻线路与线路之间的间距,与阻抗值成正比（差动阻抗）。
--------------------------------------------------C1：基材阻焊厚度,与阻抗值成反比 ；C2： 线面阻焊厚度,与阻抗值成反比 ；C3： 线间阻焊厚度, 与阻抗值 成反比 ；CEr：阻焊介电常数，与阻抗值成反比 。 A：印一次阻焊油墨，C1 值为 30UM ，C2 值为 12UM ，C3 值为 30UM 。 B：印两次阻焊油墨，C1 值为 60UM ，C2 值为 25UM ，C3 值为 60UM 。 C：CEr:按 3.4 计算 。
附： 匹配时，特性阻抗值约为其等效的（电感感抗 L/容电抗容C）的平方根
(3) (offset stripline)
适用范围:两个 VCC/GND 夹一个线路层之阻抗计算 参数说明： H1:线路层到较近之 VCC/GND 间距离 H2:线路层到较远之 VCC/GND 间距离+线路层铜厚 Er1:介质层介电常数(线路层到相邻 VCC/GND 间介质) Er2:介质层介电常数(线路层到较远 VCC/GND 间介质) W2：阻抗线线面宽度 W1: 阻抗线线底宽度 T1: 阻抗线铜厚=基板铜厚
适用范围： 两个 VCC/GND 夹两个线路层之阻抗计算:例如一个 6 层 板,L2、L5 层为 GND/VCC,L3、L4 层为线路层需控制阻抗 参数说明： H1:线路层 1 到较近之 VCC/GND 间距离 H2:线路层 1 到线路层 2 间距离+线路层 1,线路层 2 铜厚 H3:线路层 2 到较远之 VCC/GND 间距离 Er1:介质层介电常数(线路层 1 到相邻 VCC/GND 间介质) Er2:介质层介电常数（线路层 1 到线路层 2 间介质） Er3: 介质层介电常数（线路层 2 到较远 VCC/GND 间介质） W2：阻抗线线面宽度 W1: 阻抗线线底宽度 T1: 阻抗线铜厚=基板铜厚 S1：差动阻抗线间隙
当电缆(传输线)的长度对于信号的波长来说可以不能忽略不计时(大于等于 1/7 波长)，就需考虑阻抗匹配的问题.（即 需考虑信号完整性问题，包括反射、上冲和下冲、振荡和环绕振荡、地电平面反弹和回流噪声、串扰和延迟等） 当电缆(传输线)的长度对于信号的波长来说可以忽略不计时，就勿需阻抗匹配.
信号频率为 1MHz，其波长在空气中为 300m，在同轴电缆中约为 200m。在长度为 1m 左右的传输线中，其阻抗的影响是 在完全可忽略的范围之内。（下图）
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1）为什么 PCB 要进行阻抗控制
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欧姆， 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，故阻抗是电阻与电抗在向量上的和。
相关参数的意义：
Er：介质介电常数，与阻抗值成反比 ，介电常数按新提供的《板材介电常数表》计算 。
---------------------------------------------------H1，H2，H3...：线路层与接地层间介质厚度,与阻抗值成正比。
---------------------------------------------------W1：阻抗线线底宽度；W2：阻抗线线面宽度,与阻抗成反比。 A：当内层底铜为 HOZ 时，W1=W2+0.3mil;内层底铜为 1OZ 时，W1=W2+0.5mil;当内层底铜为 2OZ 时 W1=W2+1.2mil 。 B: 当 外 层 底 铜 为 HOZ,W1=W2+0.8mil ; 外 层 底 铜 为 1OZ 时 ,W1=W2+1.6mil ; 外 层 层 底 铜 为 2OZ 时,W1=W2+2.4mil。 C: W1 为原稿阻抗线宽。
若信号频率为 1GHz，其波长在空气中为 300mm，在同轴电缆中约为 200mm。在 长度为 30mm 左右的传输线中，其阻抗 的影响是不可忽略的。