PCB阻抗匹配總結

2021-09-22 14:14:42 字數 1451 閱讀 5862

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做硬體工程師好幾年,有最初的不做阻抗,到後面認為做阻抗是pcb廠家的事情,導致設計的pcb交給pcb廠家後重新修改修改佈線,影響專案進度,下面把總結寫在後面,以麵再犯同樣的錯誤。

做4層板,正片工藝,這樣就對做半孔工藝帶來加工不方便,半孔工藝會帶來**的增加,單價增加0.05元/cm2

1.6mm厚度的4層pcb板加工,建議做阻抗設計的時候按照1.5mm厚度進行設計,剩下0.1mm厚度留給工廠作為其他工藝要求用(後制誠厚度,綠油、絲印等)。

(1)滿足我們top層及bottom層5mil線寬單端阻抗控制為55ohm,見附圖一;

(2)滿足差分線阻抗為100ohm,見附圖二

附圖二一般是通過調整層與層之間的填充(如fr-4)的厚度來滿足整個板厚及阻抗控制(單端阻抗與填充厚度及導線寬度有關)的要求。

0.5oz的銅相當於1.2mil ,1oz的銅相當於1.9mil 。4層板來說,第

一、第二層的厚度和第

三、第四層的厚度相同,這樣平衡對稱有利用pcb板加工和使用,放置翹板。採用了外層1.7mil 內層1.4mil 的填充工藝。採用外層1oz,記憶體0.5oz 的工藝。

附圖一中h1為第一層、第二層的間距為3mil 這樣第三層、第四層也為3mil; 整板厚度為1.6mm,取1.5mm 等於 60mil 。

疊層設計的厚度為:1.7+1.

7+1.4+1.4+3+3+47.

8,大致設計以後可以參考candece下面的計算,見附圖三。具體阻抗要求

還是以工廠為準。

附圖三差分阻抗比單端阻抗還要多乙個影響引數間距,和要設定coupling type 對線的型別,參考附圖二的trace separation 中s1 引數為 6.5mil ,allegro 計算如附圖四。

附圖四總結:

線徑越窄、電源/地越遠、隔離層的階電常數越低,特徵阻抗就越大。

(1) 在相條件下,在同乙個層面,阻抗值(單端、差分)和線寬成反比;(2) 在相條件下,在同乙個層面,差分阻抗值和間距成正比;

(3) 在相條件下,阻抗和板厚成反比;

(4) allergro 計算阻抗相對於polar si8000 這樣的專業軟體還是誤差比

較大,由於pcb的各個廠家工藝水平的不一樣,計算出來的阻抗值有一定誤差。這樣就要求我們設計pcb佈線是要和pcb廠家的技術人員進行溝通,以免我們設計的板子製造出來不能滿足我們設計的要求。

雙面板阻抗差分100,板厚1.2mm,差分阻抗100歐

(5) trace寬度和電路板的疊層決定trace特性;

(6) trace和參考平面間的距離對阻抗和竄擾的影響:阻抗,隨距離增加而增加;竄擾,隨距離增加而增加

(7) trace的阻抗依據下面的因素:

絕緣材料的介電常數:在佈線層之間是否有平面層,在平面層的存在對於佈線層間的竄擾起了重要作用;

絕緣材料的厚度;

trace的寬度和厚度;

(8) thanks

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