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PCB阻抗设计主要类型及影响因素

日期:2020-07-12 01:29 作者:现金捕鱼

  随着科技发展, 尤其在积体电路的材料之进步,使运算速度有显著提升, 促使积体电路走向高密度﹑小体积, 单一零件, 这些都导致今日及未來的印刷电路板走向高频响应, 高速率数位电路之运用, 也就是必須控制线路的阻抗﹑低失真﹑低干扰及低串音及消除电磁干扰EMI。阻抗设计在PCB设计中显得越来越重要。作为PCB制造前端的制前部,负责阻抗的模拟计算,阻抗条的设计。客户对阻抗控制要求越来越严,而阻抗管控数目也原来越多,如何快速,准确地进行阻抗设计,是制前人员非常关注的一个问题。

  阻抗(Zo)定义:对流经其中已知频率之交流电流所产生的总阻力称为阻抗(Zo)。对印刷电路板而言,是指在高频讯号之下,某一线路层(signal layer)对其最接近的相关层(reference plane)总合之阻抗。

  (1)特性阻抗在计算机﹑无线通信等电子信息产品中, PCB的线路中的传输的能量, 是一种由电压与时间所构成的方形波信号(square wave signal, 称为脉冲pulse),它所遭遇的阻力则称为特性阻抗。

  (2)差动阻抗驱动端输入极性相反的两个同样信号波形,分別由两根差动线传送,在接收端这两个差动信号相減。差动阻抗就是两线之間的阻抗Zdiff。

  (3)奇模阻抗两线中一线對地的阻抗Zoo,两线)偶模阻抗驱动端输入极性相同的两个同样信号波形, 將两线连在一起时的阻抗Zcom。

  (5)共模阻抗两线中一线对地的阻抗Zoe,两线阻抗值是一致,通常比奇模阻抗大。

  如今,我们业界最常用的阻抗计算工具是Polar公司提供的Si8000 Field Solver,Si8000是全新的边界元素法场效解计算器软件,建立在我们熟悉的早期Polar阻抗设计系统易于使用的用户界面之上。此软件包含各种阻抗模块,人员通过选择特定模块,输入线宽,线距,介层厚度,铜厚,Er值等相关数据,可以算出阻抗结果。一个PCB阻抗管控数目少则4,5组,多则几十组,每一组的管控线宽,介层厚度,铜厚等都不同,如果一个个去查数据,然后手动输入相关参数计算,非常费时且容易出错。

  PCB的竞争越来越激烈,样品交期越来越短,阻抗设计在制前工作中占了很大的比例,如何缩短阻抗制作时间,做出满足客户要求的阻抗匹配,是制前部必需考虑的一个问题。InPlan和InCoupon的出现,给阻抗设计提供了很好的帮助。当然,各PCB板厂自己的阻抗计算规则,Layout方式与大小都会不一样,InPlan系统需专人进行开发,维护,才能真正实现其功能。但相信,阻抗设计的自动化,将在PCB制前部越来越普及。

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