PCB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。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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）。