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最新消息 > PCB阻抗匹配設計技術要求和方法

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南杭電路官網18-06-1312:52摘要:阻抗匹配和降低傳輸線損耗是高速印制電路板(PCB)重要指標,而阻焊層作為PCB的重要組成部分,其對外層傳輸線的阻抗和損耗均有較大的影響。對于高速PCB設計和制造而言,了解阻焊層對阻抗、損耗的影響程度以及如何減少阻焊層對PCB電性能的影響有著重要的意義。本文對比分析了無阻焊層和覆蓋阻焊油墨前后PCB電性能變化,并重點分析了常規阻焊油墨對外層傳輸線阻抗和損耗的影響,可為高速PCB設計和阻抗匹配設計提供參考數據。我司阻焊油墨介電常數一般在4.0,損耗因子0.02-0.04。1、 前言隨著科技發展,電子產品不斷朝著高密度化、多功能化及信號傳輸高頻化、高速化方向發展,目前骨干網信號傳輸頻率已經高達100Gbits,相應地單通道傳輸速率也高達10Gbits甚至25Gbits,且信號傳輸高速化扔保持著迅猛的發展趨勢。信號傳輸的高速化發展使得信號傳輸過程中更容易出現反射、串擾等信號完整性問題,且傳輸速率越快,信號損耗也就越大,如何降低信號在傳輸過程中的損耗、保證信號完整性是高速PCB發展中面臨的巨大挑戰。2、阻抗主要類型及影響因素阻抗(Zo)定義:對流經其中已知頻率之交流電流所產生的總阻力稱為阻抗(Zo)。對印刷電路板而言,是指在高頻訊號之下,某一線路層(signal layer)對其最接近的相關層(reference plane)總合之阻抗。2.1 阻抗類型:(1)特性阻抗 在計算機﹑無線通信等電子信息產品中, PCB的線路中的傳輸的能量, 是一種由電壓與時間所構成的方形波信號(square wave signal, 稱為脈沖pulse),它所遭遇的阻力則稱為特性阻抗。(2)差動阻抗 驅動端輸入極性相反的兩個同樣信號波形,分別由兩根差動線傳送,在接收端這兩個差動信號相減。差動阻抗就是兩線之間的阻抗Zdiff。(3)奇模阻抗 兩線中一線對地的阻抗Zoo,兩線阻抗值是一致。(4)偶模阻抗 驅動端輸入極性相同的兩個同樣信號波形, 將兩線連在一起時的阻抗Zcom。(5)共模阻抗 兩線中一線對地的阻抗Zoe,兩線阻抗值是一致,通常比奇模阻抗大。其中特性和差動為常見阻抗,共模與奇模等很少見。2.2 影響阻抗的因素:W—–線寬線間 線寬增加阻抗變小,距離增大阻抗增大;H—-絕緣厚度 厚度增加阻抗增大;T——銅厚 銅厚增加阻抗變小;H1—綠油厚 厚度增加阻抗變小;Er—–介電常數 參考層 DK值增大, 阻抗減小;Undercut—-W1-W undercut增加, 阻抗變大。3、阻抗計算自動化如今,我們業界最常用的阻抗計算工具是Polar公司提供的Si8000 Field Solver,Si8000是全新的邊界元素法場效解計算器軟件,建立在我們熟悉的早期Polar阻抗設計系統易于使用的用戶界面之上。此軟件包含各種阻抗模塊,人員通過選擇特定模塊,輸入線寬,線距,介層厚度,銅厚,Er值等相關數據,可以算出阻抗結果。一個PCB阻抗管控數目少則4,5組,多則幾十組,每一組的管控線寬,介層厚度,銅厚等都不同,如果一個個去查數據,然后手動輸入相關參數計算,非常費時且容易出錯。下面,將介紹Si8000軟件自動地進行阻抗設計的參數阻抗匹配圖阻抗匹配圖阻抗匹配圖阻抗匹配圖阻抗匹配圖4.結論:對于外層單端線和外層查分線,設計阻抗值越大,印刷阻焊油墨后阻抗降低越多。1.1設計值為60Ω的單端微帶線覆蓋阻焊油墨后阻抗下降4.3Ω1.2設計值為50Ω的單端微帶線覆蓋阻焊油墨后阻抗下降2.8Ω1.3設計值為40Ω的單端微帶線覆蓋阻焊油墨后阻抗下降2.0Ω2.1設計值為110Ω的差分線覆蓋阻焊油墨后阻抗下降10.1Ω2.2設計值為100Ω的差分線覆蓋阻焊油墨后阻抗下降8.5Ω2.3設計值為80Ω的差分線覆蓋阻焊油墨后阻抗下降5.0Ω南杭電路官網最近更新:18-06-1312:52簡介:專注PCB高頻電路板生產制造!

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