PCB阻抗设计参考
6层板 阻抗 参考面

6层板阻抗参考面
6层板阻抗参考面是PCB设计中非常重要的概念,特别是在高速数字电路和射
频电路设计中。
在6层板中,为了确保信号完整性和电磁兼容性,我们需要正确地设计阻抗匹配,同时考虑参考面的布局。
首先,让我们了解一下6层板的结构。
6层板通常由两层信号层、两层参考层
和两层地层组成。
其中,信号层用于布置信号线,参考层则用于提供参考电平,地层则用于提供良好的接地。
在6层板中,参考面的布局非常重要,因为它直接影响到阻抗的稳定性和信号传输质量。
为了正确设计阻抗,首先需要确定信号线的宽度和间距,然后根据介质常数和
板厚计算出阻抗值。
在6层板中,参考面的选择也是至关重要的。
参考面应尽量靠近信号层,以减小阻抗的变化。
在布局参考面时,需要注意尽量减小参考面之间的距离,以减小互相干扰的可能性。
另外,6层板的参考面也需要考虑到地层的布局。
地层应该尽可能贴近参考层,以减小回流路径,从而减小电磁辐射和互相干扰的可能性。
在布局地层时,需要考虑到不同信号层之间的层间耦合,尽量减小地层之间的交叉。
总的来说,正确设计6层板的阻抗参考面是确保信号完整性和电磁兼容性的关键。
通过合理的阻抗匹配和参考面布局,可以有效减小信号传输中的失真和干扰,提高电路的性能和稳定性。
希望以上内容能帮助您更好地理解6层板的阻抗参考面设计原则。
PCB阻抗设计与阻抗类型图解

PCB阻抗设计与阻抗类型图解(仅限交流与学习使用,请勿用于其它作用)A、阻抗定义阻抗就是指在某一频率下,电子器件传输信号线中(也就是我们制作的线路板的铜线),相对某一参考层(也就是我们说的屏蔽层、影射层或参考层),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,它实际上是电阻抗、电感抗、电容抗等一个矢量总和。
在直流电中,物体对电流阻碍的作用叫做电阻;在交流电的领域中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。
从一个器件输出信号,经传输后进入另一个器件,这两者阻抗之间的特定匹配关系。
简单说整个过程就像软管送水浇花,一端接在水龙头,另一端手握处加压使其射出水柱,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为最佳,力过度水注射程太远,腾空越过目标浪费水资源,挤压不足以致射程太近者,则照样得不到想要的结果。
阻抗就是施压的力道,保障发出的信号经传输后能准确匹配接收端的需求影响特性阻抗的因数1) 介质介电常数,与特性阻抗值成反比(Er)2)线路层与接地层(或外层)间介质厚度,与特性阻抗值成正比(H)3) 阻抗线线底宽度(下端W1);线面(上端W2)宽度,与特性阻抗成反比。
4) 铜厚,与特性阻抗值成反比(T)5) 相邻线路与线路之间的间距,与特性阻抗值成正比(差分阻抗)(S)6) 基材阻焊厚度,与阻抗值成反比(C)B、模型分类阻抗线可分为6类:1、单端阻抗线2、差分阻抗线3、单端共面地阻抗线4、差分共面地阻抗线5、层间差分阻抗线(包含:异层差分)6、共模阻抗外层单端外层差分外层单端共面地外层差分共面地常见的几种阻抗模型内层单端[两面屏蔽]内层差分[两面屏蔽]内层单端共面地[两面屏蔽]内层差分共面地[两面屏蔽]特殊的阻抗模型层间差分各类阻抗线在实际PCB文件中的效果图各类阻抗线在实际PCB文件中的效果图各类阻抗线在实际PCB文件中的效果图深圳拓普西科技有限公司Thank You!Mar, 2014Tuopx Co., Ltd. Confidential Slide 11。
PCB的阻抗设计

PCB的阻抗设计PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)是电子产品中最重要的组成部分之一,其设计和制造质量直接影响产品的性能和可靠性。
阻抗设计是PCB设计的一个重要方面,它涉及到电路板的层间耦合、反射和传播延迟等参数。
在本文中,我将详细介绍PCB阻抗设计的原理、方法和注意事项。
首先,我们需要了解阻抗的定义。
在电学中,阻抗是指电流和电压之间的比率。
对于PCB来说,阻抗特指信号的电流和电压在PCB导线上的传播特性。
设计阻抗是为了确保信号在PCB上以期望的速度传播,并减少信号的反射和干扰。
阻抗设计的首要目标是匹配信号源和负载的阻抗。
信号源的输出阻抗和负载的输入阻抗应该与PCB设计的阻抗相匹配。
这样,信号能够完全传输到负载端,减少信号的反射和失真。
PCB阻抗设计的方法主要包括以下几个方面:1.选择合适的PCB材料:PCB材料对阻抗有很大的影响。
不同的材料具有不同的介电常数和介电损耗因子,会导致不同的信号传播速度和阻抗特性。
因此,在PCB阻抗设计中,应选择合适的材料以满足要求的阻抗。
2.控制PCB线宽和线间距:PCB线宽和线间距的选择也会影响阻抗。
一般来说,线宽越宽,阻抗越低,线间距越宽,阻抗越高。
因此,在设计PCB时,需要根据要求的阻抗选择合适的线宽和线间距。
3.添加阻抗控制结构:为了实现特定的阻抗,可以在PCB设计中添加阻抗控制结构,如阻抗微带线、差分线和阻抗转换器等。
这些结构可以在特定位置和距离上调整阻抗。
4.使用阻抗计算工具:在PCB阻抗设计中,可以使用专门的阻抗计算工具来计算和模拟阻抗。
这些工具可以帮助设计师根据所选材料和几何参数来优化阻抗。
此外,在进行PCB阻抗设计时,还需要注意以下几个方面:1.阻抗的一致性:在整个PCB中,同一条信号线的阻抗应保持一致,以避免信号的干扰和失真。
这要求PCB上的线宽和线间距要一致,并且要控制好线的长度。
2.制造工艺影响:PCB阻抗设计并不仅仅是在设计阶段进行的,而且还需要考虑到制造工艺对阻抗的影响。
PCB常用阻抗设计方案及叠层

PCB常用阻抗设计方案及叠层PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)是电子设备中最常见的一种电路板,用于连接和支持电子组件。
在PCB设计中,阻抗是一个重要的考虑因素,特别是在高频电路和信号传输中。
以下是PCB常用阻抗设计方案及叠层的介绍:1.阻抗定义和常见值:阻抗是指电路中电流和电压之间的比率,表示电路对交流信号的阻碍程度。
在PCB设计中,常见的阻抗值包括50Ω,75Ω和100Ω等,其中50Ω应用最为广泛。
2.单层PCB阻抗设计:在单层PCB设计中,通过控制信号线的宽度和距离来实现特定的阻抗值。
一般来说,信号线的宽度越宽,阻抗越低。
在设计过程中,可以使用阻抗计算工具或阻抗计算公式来确定合适的信号线宽度。
3.双层PCB阻抗设计:在双层PCB设计中,可以使用不同的叠层结构来实现特定的阻抗值。
常见的叠层结构包括两层相邻的信号层,两层信号层之间夹一层地层,以及两层信号层之间夹一层电源层等。
4.多层PCB阻抗设计:多层PCB通常包含四层或六层,在更高层数的PCB中,可以使用更复杂的阻抗设计方案。
常见的多层PCB阻抗设计方案包括均匀分布阻抗线和差分阻抗线。
5.均匀分布阻抗线:均匀分布阻抗线是指在PCB内部平面层上均匀分布的阻抗线。
通过控制平面层与信号层之间的距离和信号层上的信号线宽度,可以实现特定的阻抗值。
这种设计方案适用于高频电路和差分信号传输。
6.差分阻抗线:差分阻抗线是指将信号和其反相信号同时传输在两条平行的信号线上。
差分信号传输具有很好的抗干扰能力和信号完整性。
在PCB设计中,通过控制差分信号线和地线之间的距离和信号线宽度,可以实现特定的阻抗值。
总之,PCB阻抗设计是非常重要的一部分,在高频电路和信号传输中尤其关键。
通过合理选择信号线宽度、距离以及叠层结构等设计参数,可以实现所需的阻抗值。
在PCB设计过程中,可以借助专业的设计软件和计算工具,以及参考相关的设计规范和指南来进行阻抗设计。
PCB阻抗设计参考

PCB阻抗设计参考在PCB设计中,阻抗是一个非常重要的参数,尤其对于高频信号传输和数字信号传输。
正确设计PCB阻抗可以确保信号的稳定传输和减少信号衰减。
一般来说,要设计PCB的阻抗,需要考虑以下几个方面:1.材料特性:首先要了解所使用的PCB板材的介电常数和介磁常数。
这些参数会对阻抗产生影响,例如常用FR-4板材的介电常数在4.2~4.5之间。
2.PCB层结构:多层板的设计中,每一层的布线方式会影响阻抗。
通过选择合适的层次安排来控制阻抗。
两层板可以使用不同的宽度和间距的微带线或者分界线以控制阻抗,而对于多层板可以考虑使用阵列线、共面线、差分线等方式控制阻抗。
3. 线宽和间距的选择:根据所需的阻抗值和PCB的板厚,可以通过一些公式来选择合适的线宽和间距。
常用的公式有美国电气工程协会(IEEE)和Roger Ghirardi等提出的公式。
4.主要参数计算:对于常用的阻抗控制线如微带线、分界线和差分线,可以根据它们的几何特性和材料参数计算出所需的阻抗。
例如对于一条微带线,阻抗可以根据线宽、线距、介电常数等参数,使用公式计算得出。
5.仿真工具:使用仿真工具对阻抗进行验证也是一种常用的方法。
通过在仿真软件中建立PCB的模型,可以模拟信号在PCB中的传输情况,从而验证设计所得阻抗的准确性。
6.实际布局:在进行实际布局时,要确保实际线宽和间距与设计要求相符。
可以使用追踪宽度测量工具来检查PCB上的线宽,并使用追踪间距工具来检查线间距。
此外,还要注意信号线和地线的排列,以尽可能减小信号线的距离地线的距离。
通过合理的PCB阻抗设计,可以使得信号在PCB上得到稳定传输,减少信号衰减,提高系统的性能和可靠性。
(注:此回答基于2024年的知识,并不包括当前最新的技术和趋势,如有需要请参考最新资料和指导。
阻抗设计

PCB阻抗计算PCB工艺参数由兴森快捷提供:1. 阻抗设计理论值:1. 1 外层线路A. 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*0.9+3.2差分阻抗=SI8000软件(不盖阻焊模式)计算值*0.9+3.2共模阻抗=SI8000软件(不盖阻焊模式)计算值*0.9+3.2注:不同阻焊厚度均按以上公式取值。
B. 外层线路(阻抗线不盖阻焊):单端阻抗=SI8000软件(不盖阻焊模式)计算值差分阻抗=SI8000软件(不盖阻焊模式)计算值共模阻抗=SI8000软件(不盖阻焊模式)计算值C. 特殊范围阻抗值计算公式: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1.2 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欧姆注:阻抗线盖阻焊参照3.1 A计算;阻抗线不盖阻焊参照3.1 B计算1. 3 多层板内层线路单端阻抗=SI8000软件计算值差分阻抗=SI8000软件计算值共模阻抗=SI8000软件计算值2 阻抗设计参数表:2.1 半固化片参数, 即粘合PCB的材料、PP片多层同样参数的材料合起来使用,介电常数不变。
两种不同参数的合起来使用,介电常数等于二者之和除以2.类别半固化片类型106 1080 3313 2116 7628Tg≤170(常规FR4材料) 理论实际厚度(mm)0.0513 0.0773 0.1034 0.1185 0.1951介电常数3.6 3.65 3.85 3.95 4.2N4000-13(2113 0.1054)理论实际厚度(mm)0.0663 0.0841 0.0996 0.1351 0.2019 介电常数3.7 3.7 3.7 3.7 3.7IT180A、S1000-2B 理论实际厚度(mm)0.0595 0.0732 0.1042 0.1225 0.2043介电常数3.9 3.95 4.15 4.25 4.52.2 介质层厚度与介电常数,基板、芯板类别芯板mm 0.051 0.075 0.102 0.13 0.15 0.18 0.21 0.25 0.36 0.51 0.71 ≥0.8Mil 2 3.0 4 5.1 5.9 7.0 8.27 10 14.5 20 28 ≥31.5Tg≤170 介电常数3.6 3.65 3.95 3.95 3.65 4.2 3.95 3.95 4.2 4.1 4.2 4.2IT180A、S1000-2 介电常数3.9 3.95 4.25 4.25 3.95 4.5 4.25 4.25 4.5 4.4 4.5 4.52.3 铜厚基铜厚内层铜厚度(mil)外层图镀工艺铜厚度(mil)外层工艺会在基铜上再次镀铜外层负片工艺铜厚度(mil)内层 18um/0.5OZ 0.65内层 35um/1OZ 1.25内层 70um 2.56外层 12um 2外层 18um/0.5OZ 2.2外层 35um/1OZ 2.92.4 线宽/线距基铜厚上线宽(mil)下线宽(mil)线距(mil)内层 18um W0-0.1 W0 S0内层 35um W0-0.4 W0 S0内层 70um W0-1.2 W0 S0外层 12um W0-0.6 W0+0.6 S0-0.6外层 18um W0-0.6 W0+0.7 S0-0.7外层 35um W0-0.9 W0+0.9 S0-0.9注:其中 W0 为顾客设计线宽,S0 为顾客设计线距。
PCB的阻抗设计

PCB的阻抗设计PCB的阻抗设计是指在PCB设计过程中,根据电路的特性和需求,合理地设计电路板的阻抗参数,以保证信号的传输质量和可靠性。
阻抗是指电流通过电路时所遭遇的电阻和电容的阻力。
阻抗的设计对于高速信号传输和高频电路非常重要,因为阻抗在一定程度上影响了电路的传输速度、信号完整性和稳定性。
在PCB的阻抗设计中,首先要考虑的是电路的工作频率。
不同的频率下,电路的特性和要求也不同。
例如,在高频电路中,电流会在导线中产生较大的感应阻抗,因此需要将导线做成平面形状,以减小感应阻抗的影响,提高电路的工作效率。
其次,要考虑电路板的材料。
PCB的材料通常是介电常数较小的玻璃纤维增强有机物(FR-4)或高频率介电常数材料。
不同材料的介电常数会导致不同的阻抗特性,因此在选择材料时要根据需求进行合理的选择。
在设计PCB的过程中,还需要注意电路的布局和走线。
布局和走线的合理设计可以减小电路的串扰和干扰,提高信号的传输质量。
一般来说,要尽量避免信号线与辅助信号线或电源线交叉走线,以减小串扰的影响。
此外,还需要注意信号线的长度和形状,合理选择信号线的宽度和间距,以保证阻抗的稳定性和一致性。
针对特定的电路,还可以采取一些特殊的阻抗匹配技术。
例如,使用微带线或同轴线来匹配阻抗,以减小信号的反射和传输损耗。
另外,还可以采用平面波导结构来实现阻抗匹配,以提高高频电路的阻抗稳定性和传输效率。
总之,PCB的阻抗设计对于电路的传输质量和可靠性非常重要。
通过合理选择材料、考虑布局和走线、采取适当的阻抗匹配技术,可以有效降低信号的传输损耗和串扰,提高电路的工作效率和稳定性。
因此,在PCB 设计过程中,应当充分考虑阻抗的设计要求,以保证电路的正常工作和性能的稳定。
PCB阻抗设计参考

前言为保证信号传输质量、降低EMI干扰、通过相关的阻抗测试认证,需要对PCB关键信号进行阻抗匹配设计。
本设计指南是综合常用计算参数、电视机产品信号特点、PCB Layout实际需求、SI9000软件计算、PCB供应商反馈信息等,而最终得出此推荐设计。
适用于大部分PCB供应商的制程工艺标准和具有阻抗控制要求的PCB板设计。
一、 双面板阻抗设计100欧姆差分阻抗推荐设计①、包地设计:线宽、间距 7/5/7 mil地线宽度≥20mil信号与地线距离6mil,每400mil内加接地过孔;②、不包地设计:线宽、间距 10/5/10mil差分对与对之间距离≥20mil(特殊情况不能小于10mil)建议整组差分信号线外采用包地屏蔽,差分信号与屏蔽地线距离≥35mil(特殊情况不能小于20mil)。
90欧姆差分阻抗推荐设计①、包地设计:线宽、间距 10/5/10mil地线宽度≥20mil信号与地线距离6mil或5mil,每400mil内加接地过孔;②、不包地设计:线宽、间距 16/5/16mil差分对与对之间距离≥20mil建议整组差分信号线外采用包地屏蔽,差分信号与屏蔽地线距离≥35mil(特殊情况不能小于20mil)。
要领:优先使用包地设计,走线较短并且有完整地平面可采用不包地设计;计算参数:板材FR-4,板厚1.6mm+/-10%,板材介电常数4.4+/-0.2,铜厚1.0盎司(1.4mil)阻焊油厚度 0.6±0.2mil,介电常数 3.5+/-0.3图1 包地设计图2 不包地设计二、四层板阻抗设计100欧姆差分阻抗推荐设计线宽、间距 5/7/5mil差分对与对之间距离≥14mil(3W准则)注:建议整组差分信号线外采用包地屏蔽,差分信号与屏蔽地线距离≥35mil(特殊情况不能小于20mil)。
90欧姆差分阻抗推荐设计线宽、间距 6/6/6mil差分对与对之间距离≥12mil(3W准则)要领:在差分对走线较长情况下,USB的差分线建议两边按6mil的间距包地以降低EMI风险(包地与不包地,线宽线距标准一致)。
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顶层丝印 阻焊层 铜皮层 半固化片 覆铜基板 半固化片 覆铜基板 半固化片 铜皮层 阻焊层 底层丝印
图4
四、 六层以上,请按相关的规则自行设计或咨询相关人员确定叠层结构及走线方案。
五、 因特殊情况有其他阻抗控制需求,请自行计算或者咨询相关人员以确定设计 方案
注:①、影响阻抗的情况较多,需要阻抗控制的PCB仍需要在PCB设计资料或样板单 中标 明阻抗控制要求; ②、100欧姆差分阻抗主要用于HDMI、LVDS信号,其中HDMI需要通过相关认证是 强制要求; ③、90欧姆差分阻抗主要用于USB信号; ④、单端50欧姆阻抗主要用于DDR部分信号,鉴于DDR颗粒大部分采用内部调节匹 配阻抗设计,设计以方案公司提供Demo板为参考,本设计指南不作推荐; ⑤、单端75欧姆阻抗主要用于模拟视频输入输出,在线路设计上都有一颗75欧姆的电 阻对地电阻进行了匹配,所以在PCB Layout中不需要再进行阻抗匹配设计,但需 要 注意线路中的75欧姆接地电阻应靠近端子引脚放置。
90欧姆差分阻抗推荐设计 线宽、间距 6/6/6mil
差分对与对之间距离≥12mil(3W准则)
要领:在差分对走线较长情况下,USB的差分线建议两边按6mil的间距包地以降 低EMI风险(包 地与不包地,线宽线距标准一致)。
计算参数: 板材FR-4,板厚1.6mm+/-10%,板材介电常数4.4+/-0.2,铜厚1.0盎司(1.4mil) 半固化片(PP) 2116(4.0-5.0mil),介电常数4.3+/-0.2 阻焊油厚度 0.6±0.2mil,介电常数 3.5+/-0.3
单端阻抗
常用PP 类型 介质厚 可调范围 1080 2.8mil 2.0-3.0mil 2116 4.2mil 4.0-5.0mil 1506 6.0mil 5.5-6.5mil 7628 7.2mil 7-8.5mil 阻焊油厚:0.6±0.2mil Cer=3.5+/-0.3
差分阻抗
介电常数 4.3 4.3 4.3 4.3
一、 双面板阻抗设计
100欧姆差分阻抗推荐设计 ①、包地设计:线宽、间距 7/5/7 mil 地线宽度≥20mil 信号与地线距离6mil,每400mil内加接地过孔; ②、不包地设计:线宽、间距 10/5/10mil 差分对与对之间距离≥20mil(特殊情况不能小于10mil) 建议整组差分信号线外采用包地屏蔽,差分信号与屏蔽地线距离≥35mil (特殊情况不能小于20mil)。
线宽、间距 6/10/6 mil 差分对与对之间距离≥20mil(3W准则线距 8/10/8 mil 差分对与对之间距离≥20mil(3W准则);
计算参数: 板材FR-4,板厚1.6mm+/-10%,板材介电常数4.4+/-0.2,铜厚1.0盎司(1.4mil) 半固化片(PP) 2116(4.0-5.0mil),介电常数4.3+/-0.2 阻焊油厚度 0.6±0.2mil,介电常数 3.5+/-0.3
90欧姆差分阻抗推荐设计 ①、包地设计:线宽、间距 10/5/10mil 地线宽度≥20mil 信号与地线距离6mil或5mil,每400mil内加接地过孔; ②、不包地设计:线宽、间距 16/5/16mil 差分对与对之间距离≥20mil 建议整组差分信号线外采用包地屏蔽,差分信号与屏蔽地线距离≥35mil (特殊情况不能小于20mil)。
叠层结构:
丝印层 阻焊层 铜皮层 半固化片 覆铜基板 半固化片 铜皮层 阻焊层 丝印层
图3
三、 六层板阻抗设计
六层板叠层结构针对不同的场合会有不同,本指南只对比较常见的叠层(见图 2) 进行了设计推荐,后面的推荐设计都是以图2的叠层下得到的数据。
外层走线的阻抗设计与四层板相同
因内层走线一般情况下比表层走线多了个平面层,电磁环境与表层不同 以下是第三层走线阻抗控制建议(叠层参考图4) 100欧姆差分阻抗推荐设计
要领:优先使用包地设计,走线较短并且有完整地平面可采用不包地设计;
计算参数: 板材FR-4,板厚1.6mm+/-10%,板材介电常数4.4+/-0.2,铜厚1.0盎司(1.4mil) 阻焊油厚度 0.6±0.2mil,介电常数 3.5+/-0.3
图1 包地设计
图2 不包地设计
二、 四层板阻抗设计 100欧姆差分阻抗推荐设计 线宽、间距 5/7/5mil 差分对与对之间距离≥14mil(3W准则) 注 : 建 议 整 组 差 分 信 号 线 外 采 用 包 地 屏 蔽 , 差 分 信 号 与 屏 蔽 地 线 距 离 ≥ 35mil ( 特 殊情况不能小于20mil)。
前言
为保证信号传输质量、降低EMI干扰、通过相关的阻抗测试认证,需要对PCB关键信号进行阻抗 匹配设计。本设计指南是综合常用计算参数、电视机产品信号特点、PCB Layout实际需求、SI9000 软件计算、PCB供应商反馈信息等,而最终得出此推荐设计。适用于大部分PCB供应商的制程工艺 标准和具有阻抗控制要求的PCB板设计。