PCB阻抗计算

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1、阻抗线计算一.传输线类型1最通用的传输线类型为微带线(microstrip)和带状线(stripline)微带线(microstrip)：指在PCB外层的线和只有一个参考平面的线，有非嵌入/嵌入两种如图所示：（图1）非嵌入(我们目前常用)（图2）嵌入(我们目前几乎没有用过)带状线：在绝缘层的中间，有两个参考平面。如下图：（图3）2阻抗线2.1差动阻抗（图4）差动阻抗,如上所示,阻抗值一般为90,100,110,1202.2特性阻抗（图5）特性阻抗:如上如所示,.阻抗值一般为50ohm,60ohm二.PCB叠层结构1板层、PCB材质选择 PCB是一种层叠结构。主要是

2、由铜箔与绝缘材料叠压而成。附图为我们常用的1+6+1结构的，8层PCB叠层结构。（图6） 首先第一层为阻焊层（俗称绿油）。它的主要作用是在PCB表面形成一层保护膜，防止导体上不该上锡的区域沾锡。同时还能起到防止导体之间因潮气、化学品等引起的短路、生产和装配中不良操作造成的断路、防止线路与其他金属部件短路、绝缘及抵抗各种恶劣环境，保证PCB工作稳定可靠。防焊的种类有传统环氧树脂IR烘烤型,UV硬化型,液态感光型(LPISM-LiquidPhotoImagableSolderMask)等型油墨,以及干膜防焊型(DryFilm,SolderMask),其中液态感光型为目

3、前制程大宗,常用的有NormalLPI,Lead-freeLPI,Prob77.防焊对阻抗的影响是使得阻抗变小2~3ohm左右 阻焊层下面为第一层铜箔。它主要起到电路连通及焊接器件的作用。硬板中使用的铜箔一般以电解铜为主（FPC中主要使用压延铜）。常用厚度为0.5OZ及1OZ.(OZ为重量单位在PCB行业中做为一种铜箔厚度的计量方式。1OZ表示将重量为1OZ的铜碾压成1平方英尺后铜箔的厚度。1OZ=0.035mm). 铜箔下面为绝缘层..我们常用的为FR4半固化片.半固化片是以无碱玻璃布为增强材料,浸以环氧树脂.通过120-170℃的温度下,将半固化片树脂中的溶剂

4、及低分子挥发物烘除.同时,树脂也进行一定程度的反应,呈半固化状态(B阶段).在PCB制作过程中通过层压机的高温压合.半固化中的树脂完全反应,冷却后完全固化形成我们所需的绝缘层.半固化片中所用树脂主要为热塑性树脂,树脂有三种阶段:A阶段:在室温下能够完全流动的液态树脂,这是玻钎布浸胶时状态B阶段:环氧树脂部分交联处于半固化状态,在加热条件下,又能恢复到液体状态C阶段:树脂全部交联为C阶段,在加热加压下会软化,但不能再成为液态,这是多层板压制后半固化片转成的最终状态.常用半固化片的类型（表一）半固化片类型半固化片厚度介电常数106501.973.641080742.9

5、13.74.221161174.613.94.42116H1295.083.84.276281756.894.24.67628H2148.4344.4LDP1080742.913.74.1由于半固化片在板层压合过程中，厚度会变小，因而半固化片的原始材料厚度和压合后的厚度不一样，因而必须分清厚度是原始材料厚度还是完成厚度。另外，半固化片的厚度不是固定不变的，根据板厚、板层和板厂不同，而有所不同。上述只是一例。同时该叠层中用了两块芯板，即core(FR-4).芯板是厂家已压合好的带有双面铜的基材，在压合过程中厚度是不变的。常见芯板见下：（表二）芯板厚度/mil芯板厚度

6、/mm不同工作频率的介电常数1MHZ1GHZ4-60.1-0.154.347-80.17-0.24.54.29-100.23-0.254.23.811-120.27-0.34.3414-160.36-0.414.54.2180.464.44.120-300.51-0.76一.应用Polar计算50ohm线②④⑤1走在表层，次表层不挖①选用模型,根据叠层结构知道，实际上是表层微带线，非嵌入，可以选用图1的模型②输入参数注意：一般情况下，此类微带线的线宽都在0.1MM左右，可以先输入w1=0.1,w2=0.09计算一下Zo是多少，然后再根据结果调整w1,w2.w2比w

7、1小10um,是考虑到了PCB上铜线的实际腐蚀结果③模型结果（图7）注意该模型中实际上没有考虑到阻焊对阻抗的影响，实际上阻焊对阻抗大概有1ohm左右的影响。2走在表层，次表层挖空，参考地是第3层①选用模型,根据叠层结构知道，实际上是表层微带线，非嵌入，选用如下模型图8②输入参数注意H1和H2的值，H2的值实际上应该是第1、2层之间的介质厚度再加上2层的铜厚。③模型结果（图9）注意；由于我们在模拟过程中没有考虑到阻焊对阻抗的影响，实际上阻焊对阻抗的影响在2~3左右，可以将结果算大一点，便于厂家调整。3走在第4层，参考地是第3、5层①选用模型,根据叠层结构知道，是带状

8、线，可以选