阻抗模拟数值(1-10层板不同厚度、线宽线距)
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PCB阻仿真(si9000)
PCB阻仿真(si9000)pcb传输线简介：随着pcb信号切换速度不断增长，当今的pcb设计厂商需要理解和控制pcb迹线的阻抗。
相应于现代数字电路较短的信号传输时间和较高的时钟速率，pcb迹线不再是简单的连接，而是传输线。
在实际情况中，须要在数字边际速度低于1ns或演示频率少于300mhz时掌控迹线电阻。
pcb迹线的关键参数之一就是其特性阻抗（即为波沿信号传输线路传输时电压与电流的比值）。
印制电路板上导线的特性阻抗就是电路板设计的一个关键指标，特别是在高频电路的pcb设计中，必须考量导线的特性阻抗和器件或信号所建议的特性阻抗与否一致，与否相匹配。
这就牵涉至两个概念：电阻掌控与阻抗匹配，本文重点探讨电阻掌控和叠层设计的问题。
阻抗控制电阻掌控(eimpedancecontroling)，线路板中的导体中会存有各种信号的传达，为提升其传输速率而必须提升其频率，线路本身若因颜料，叠层厚度，导线宽度等相同因素，将可以导致电阻应该变化，并使其信号杂讯。
故在高速线路板上的导体，其电阻值应掌控在某一范围之内，称作“电阻掌控”。
pcb迹线的阻抗将由其感应和电容性电感、电阻和电导系数确定。
影响pcb走线的阻抗的因素主要有:铜线的宽度、铜线的厚度、介质的介电常数、介质的厚度、焊盘的厚度、地线的路径、走线周边的走线等。
pcb阻抗的范围是25至120欧姆。
在实际情况下，pcb传输线路通常由一个导线迹线、一个或多个参照层和绝缘材质共同组成。
迹线和板层形成了掌控电阻。
pcb将常常使用多层结构，并且掌控电阻也可以使用各种方式去构筑。
但是，无论采用什么方式，电阻值都将由其物理结构和绝缘材料的电子特性同意：信号迹线的宽度和厚度迹线两侧的内核或预填材质的高度?迹线和板层的配置内核和预填材质的绝缘常数pcb传输线主要存有两种形式：微带线（microstrip）与带状线（stripline）。
微带线（microstrip）：微带线是一根带状导线，指只有一边存在参考平面的传输线，顶部和侧边都曝置于空气中（也可上敷涂覆层），位于绝缘常数er线路板的表面之上，以电源或接地层为参考。
PCB线路板阻抗计算公式
PCB线路板阻抗计算公式现在关于PCB线路板的阻抗计算方式有很多种，相关的软件也能够直接帮您计算阻抗值，今天通过polar si9000来和大家说明下阻抗是怎么计算的。
在阻抗计算说明之前让我们先了解一下阻抗的由来和意义：传输线阻抗是从电报方程推导出来(具体可以查询微波理论)如下图,其为平行双导线的分布参数等效电路:从此图可以推导出电报方程取传输线上的电压电流的正弦形式得推出通解定义出特性阻抗无耗线下r=0, g=0 得注意,此特性阻抗和波阻抗的概念上的差异(具体查看平面波的波阻抗定义)特性阻抗与波阻抗之间关系可从此关系式推出.Ok,理解特性阻抗理论上是怎么回事情,看看实际上的意义,当电压电流在传输线传播的时候,如果特性阻抗不一致所求出的电报方程的解不一致,就造成所谓的反射现象等等.在信号完整性领域里,比如反射,串扰,电源平面切割等问题都可以归类为阻抗不连续问题,因此匹配的重要性在此展现出来.叠层(stackup)的定义我们来看如下一种stackup,主板常用的8 层板(4 层power/ground 以及4 层走线层,sggssggs,分别定义为L1, L2…L8)因此要计算的阻抗为L1,L4,L5,L8下面熟悉下在叠层里面的一些基本概念,和厂家打交道经常会使用的Oz 的概念Oz 本来是重量的单位Oz(盎司)=28.3 g(克)在叠层里面是这么定义的,在一平方英尺的面积上铺一盎司的铜的厚度为1Oz,对应的单位如下介电常数(DK)的概念电容器极板间有电介质存在时的电容量Cx 与同样形状和尺寸的真空电容量Co之比为介电常数：ε = Cx/Co = ε'-ε"Prepreg/Core 的概念pp 是种介质材料,由玻璃纤维和环氧树脂组成,core 其实也是pp 类型介质,只不过他两面都覆有铜箔,而pp 没有.传输线特性阻抗的计算首先,我们来看下传输线的基本类型,在计算阻抗的时候通常有如下类型: 微带线和带状线,对于他们的区分,最简单的理解是,微带线只有1 个参考地,而带状线有2个参考地,如下图所示对照上面常用的8 层主板,只有top 和bottom 走线层才是微带线类型,其他的走线层都是带状线类型在计算传输线特性阻抗的时候, 主板阻抗要求基本上是:单线阻抗要求55 或者60Ohm,差分线阻抗要求是70~110Ohm,厚度要求一般是1~2mm,根据板厚要求来分层得到各厚度高度.在此假设板厚为1.6mm,也就是63mil 左右, 单端阻抗要求60Ohm,差分阻抗要求100Ohm,我们假设以如下的叠层来走线。
PCB线路板阻抗计算公式
PCB线路板阻抗计算公式1. 传输线模型：PCB线路板可以近似看作是由两个导体平行排列组成的传输线。
当高频信号传输时，需要考虑传输线的特性阻抗。
常用的传输线模型有微带线（microstrip）和同轴线（coplanar）。
2.微带线模型：微带线是一种将信号层与地层通过电介质层相连的结构。
计算微带线的阻抗需要考虑的参数包括信号层宽度W、信号层与地层之间的介电常数Er、信号层厚度H1以及介电层厚度H2等。
微带线的阻抗计算公式为：Z0 = 87 / sqrt(Er + 1.41) * (W/H1 + 1.38/H2) + 0.8 * W其中Z0为微带线的特性阻抗，单位为欧姆。
3.同轴线模型：同轴线由内导体、绝缘层和外导体组成。
计算同轴线的阻抗需要考虑的参数包括内导体半径R1、绝缘层厚度H2、外导体半径R2以及介电常数Er等。
同轴线的阻抗计算公式为：Z0 = 60 * ln(R2/R1) / sqrt(Er) + 138 / sqrt(Er)其中Z0为同轴线的特性阻抗，单位为欧姆。
4.其他影响因素：在使用上述公式计算阻抗时，还需要考虑以下一些因素。
-线路板堆叠结构：多层线路板的堆叠结构会对阻抗产生影响。
通常情况下，带有地层的堆叠结构会使阻抗变小，而带有电源或信号层的堆叠结构会使阻抗变大。
-信号引线长度：信号引线的长度对阻抗也会有一定影响。
根据传输线理论，当信号引线长度小于1/10波长时，可以忽略这种影响。
-裸板材料：PCB线路板的裸板材料及其特性参数（如介电常数）也会对阻抗产生影响。
在选择裸板材料时需要根据设计需求和成本考虑。
总之，PCB线路板的阻抗计算需要综合考虑以上因素，利用适当的公式和参数进行计算。
对于复杂的线路板设计，可以借助专业的PCB设计软件来计算和优化阻抗。
PCB阻抗计算教程
每个多层板都是由芯板和半固化片通过压合而成的,普通的FR-4板材一般有:生益,建滔,联茂等板材供应商.生益FR-4的芯板根据板厚来划分有:0.10MM ,0.15MM,,0.2MM ,,0.25MM.0.3MM,0.4MM,0.5MM等,包括有H/HOZ,1/1OZ,等这里有一点需要大家特别注意:含两位小数的板厚是指不含铜的厚度,只有一位小数指包括铜的总厚度,例如:0.10MM 1/1OZ的芯板,其0.10MM是指介质的厚度,其总厚度应为0.10MM+0.035+0.035MM=0.17MM,再如:0.15MM 1/1OZ的芯板,其总厚度是:0.15MM+0.035MM+0.035MM=0.22MM,而0.2MM 1/1OZ的芯板,其总厚度就是0.2MM,它的介质厚度应为:0.2MM-0.035MM-0.035MM=0.13MM.
半固化片(即PP),一般包括:106,1080,2116,7628等,其厚度为:106为0.04MM,1080为0.06MM,2116为0.11MM,7628为0.19MM.
当我们计算层叠结构时候通常需要把几张PP叠在一起,例如:2116+106,其厚度为0.15MM,即6MIL;1080*2+7628,其厚度为0.31MM,即12.2MIL等.但需注意以下几点:1,一般不允许4张或4张以上PP叠放在一起,因为压合时容易产生滑板现象.2,7628的PP一般不允许放在外层,因为7628表面比较粗糙,会影响板子的外观.3,另外3张1080也不允许放在外层,因为压合时也容易产生滑板现象.
Si9000m增加了增强型建模功能，以便预测多介质PCB层的最终阻抗，同时考虑到邻近差动结构之间的介电常数差异。建模时常常忽略了表面涂层，Si9000m模拟涂层与表面线路之间的阻焊厚度。这是一种更好的解决方案，可根据电路板采用的特殊阻焊方法进行定制。新的Si9000m还提取偶模阻抗和共模阻抗。（偶模阻抗是当两条传输线对都采用相同量值、相同极性的信号驱动时，传输线一边的特性阻抗。）在USB2.0和LVDS等高速系统中，越来越需要控制这些
半固化片(即PP),一般包括:106,1080,2116,7628等,其厚度为:106为0.04MM,1080为0.06MM,2116为0.11MM,7628为0.19MM.
当我们计算层叠结构时候通常需要把几张PP叠在一起,例如:2116+106,其厚度为0.15MM,即6MIL;1080*2+7628,其厚度为0.31MM,即12.2MIL等.但需注意以下几点:1,一般不允许4张或4张以上PP叠放在一起,因为压合时容易产生滑板现象.2,7628的PP一般不允许放在外层,因为7628表面比较粗糙,会影响板子的外观.3,另外3张1080也不允许放在外层,因为压合时也容易产生滑板现象.
Si9000m增加了增强型建模功能，以便预测多介质PCB层的最终阻抗，同时考虑到邻近差动结构之间的介电常数差异。建模时常常忽略了表面涂层，Si9000m模拟涂层与表面线路之间的阻焊厚度。这是一种更好的解决方案，可根据电路板采用的特殊阻焊方法进行定制。新的Si9000m还提取偶模阻抗和共模阻抗。（偶模阻抗是当两条传输线对都采用相同量值、相同极性的信号驱动时，传输线一边的特性阻抗。）在USB2.0和LVDS等高速系统中，越来越需要控制这些
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）。
阻抗模型讲解及阻抗计算
阻抗模型讲解及阻抗计算阻抗计算（以一个八层板为例）下面以如图1所示的八层板为例来介绍下相关阻抗的计算方法图11.微带线阻抗计算（1）表层(Top/Bot层)参考第二层，单端阻抗选用CoatedMicrostrip1B模型，单端50欧姆阻抗计算方法如图2所示，最后得到表层50欧姆单端线宽为6mil。
图2表层(Top/Bot层)单端阻抗计算（2）表层差分阻抗选用Edge-CoupledCoated Microstrip1B模型，差分100欧姆阻抗计算如图3所示，最后得到的表层100欧姆差分线宽线距为4.7/8mil。
图3表层(Top/Bot层)差分阻抗计算（3）表层（Top/Bot层）射频信号50欧姆阻抗的计算：因为射频信号要有足够宽的线宽，在阻抗不变的情况下，加大线宽就必须增加阻抗线到参考层的距离，所以50欧姆射频信号要做隔层参考也就是参考第三层，阻抗模型选用CoatedMicrostrip2B阻抗计算方法如图4所示，最后得到表层50欧姆射频信号的线宽为15.7mil。
图4表层50欧姆射频信号阻抗计算（4）微带线阻抗计算参数说明：1.H1是表层到参考层的介质厚度，不包括参考层的铜厚；2.C1,C2,C3是绿油的厚度，一般绿油厚度在0.5mil~1mil左右，所以保持默认就好，其厚度对阻抗的影响不是很大；3.T1的厚度一般为表层基铜铜厚加电镀的厚度，1.8mil为0.5OZ（基铜厚度）+Plating的结果；4.一般W1是板上走线的宽度，由于加工后的线为梯形，所以W2<w1，一般当铜厚为1mil以上时，w1-w2=1mil，当铜厚为0.5mil时w1-w2=0.5mil。
<p="">2.带状线阻抗计算（1）带状线（Art03和Art06层）内层单端阻抗选用Offeset Stripline1B1A模型,50欧姆阻抗计算方法如图5所示，计算出来的内层50欧姆单端线宽为5mil。
阻抗计算说明及图解
PCB 层数 1 2 3 4 5 6 7 8
6A 层板设置 TOP GND VCC SING GND BOTTOM
注：TOP 层成品铜厚 1OZ。
6A 层板设置（图示）
6B 层板设置 TOP VCC SING SING GND BOTTOM
8 层板设置 TOP GND SING VCC GND SING GND BOTTOM
15. L4 层 SING 90 Байду номын сангаас姆共面差分阻抗，参考层 L3 层 VCC& L5 层 GND：
16. L4 层 SING 100 欧姆共面差分阻抗，参考层 L3 层 VCC& L5 层 GND：
适用范围：内层差分共面阻抗,参考层为 同一层面的 GND/VCC 及与其邻近的两 个 GND/VCC 层 。（ 阻 抗 线 被 周 围 GND/VCC 包围，周围 GND/VCC 即为 参考层面）。 参数说明： H1：阻抗线路层到其邻近 GND/VCC 层之间的介质厚度 H2：阻抗线路层到其较远 GND/VCC 层之间的介质厚度 W2: 阻抗线线面宽度 W1: 阻抗线线底宽度 D1：阻抗线与 GND/VCC 之间的距离 T1：线路铜厚=基板铜厚 S1：差分阻抗线间隙 Er1：H1 对应介质层介电常数 Er2：H2 对应介质层介电常数
5. L4 层 SING 50 欧姆特性阻抗，参考层 L3 层 VCC& L5 层 GND：
ALICE
适用范围:两个 VCC/GND 夹一个线 路层之阻抗计算 参数说明： H1:线路层到较近之 VCC/GND 间 距离 H2:线路层到较远之 VCC/GND 间 距离+线路层铜厚 Er1:介质层介电常数(线路层到相邻 VCC/GND 间介质) Er2:介质层介电常数(线路层到较远 VCC/GND 间介质) W2：阻抗线线面宽度 W1: 阻抗线线底宽度
PCB阻抗计算参数说明
阻抗计算：1.介电常数E rE r（介电常数）就目前而言通常情况下选用的材料为F R-4，该种材料的E r 特性为随着加载频率的不同而变化，一般情况下E r的分水岭默认为1GH Z（高频）。
目前材料厂商能够承诺的指标<（1M H z)，根据我们实际加工的经验，在使用频率为1G H Z以下的其E r认为4．2左右。
—的使用频率其仍有下降的空间。
故设计时如有阻抗的要求则须考虑该产品的当时的使用频率。
我们在长期的加工和研发的过程中针对不同的厂商已经摸索出一定的规律和计算公式。
●（全部为1G H z状态下)●●2. 介质层厚度HH（介质层厚度）该因素对阻抗控制的影响最大故设计中如对阻抗的宽容度很小的话，则该部分的设计应力求准确，FR-4的H的组成是由各种半固化片组合而成的（包括内层芯板），一般情况下常用的半固化片为：●1080 厚度0.075MM、●7628 厚度0.175MM、●2116厚度 0.105MM。
3.线宽W对于W1、W2的说明：5.铜箔厚度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1 OZ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。
表层铜箔：可以使用的表层铜箔材料厚度有三种：12um、18um和35um。
加工完成后的最终厚度大约是44um、50um和67um，大致相当于铜厚1 OZ、1.5 OZ、2 OZ。
注意：在用阻抗计算软件进行阻抗控制时，外层的铜厚没有0.5 OZ的值。
走线厚度T与该层的铜厚有对应关系，具体如下：铜厚(Base copper thk) COPPER THICKNESS(T)For inner layer For outer layerH OZ(Half 0.5 OZ) MIL MIL1 OZ2 OZ铜箔厚度（um）铜箔厚度（mil）铜箔厚度（OZ）18um0.5 OZ35um 1 OZOz 本来是重量的单位Oz(盎司ang si )=28.3 g(克)在叠层里面是这么定义的,在一平方英尺的面积上铺一盎司的铜的厚度为1Oz,对应的单位如下0.13mm厚度的Core（铜箔的厚度35/35um）的厚度分布：层分布厚度（mm/mil）表层铜箔0.035mm/中间PP(FR4) 0.06mm/0.21mm厚度的Core（铜箔的厚度35/35um）的厚度分布：规格（原始厚度）有7628（0.185mm/），2116（0.105mm/），1080（0.075mm/3mil），3313（0.095mm/4mil ），实际压制完成后的厚度通常会比原始值小10-15um左右（即），7628（）6.厂家提供的PCB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：（1）表层铜箔：可以使用的表层铜箔材料厚度有三种：12um、18um和35um。
1.2,1.6 双面板差分阻抗设计线
成品板厚:1.2mm ，普通差分阻抗:设计线宽
7mil ，线距5mil ，
阻抗控制在100+/-10%欧姆(详见下图阻抗计算结果)成品板厚:1.2mm ，普通差分阻抗:设计线宽10mil ，线距5mil ，
阻抗控制在90+/-10%欧姆(详见下图阻抗计算结果)成品板厚:1.6mm ，普通差分阻抗:设计线宽7mil ，线距5mil ，
阻抗控制在100+/-10%欧姆(详见下图阻抗计算结果)成品板厚:1.2mm ，共面差分皮间距:6mil,阻抗控制在成品板厚:1.2mm ，共面差铜皮间距:5mil,阻抗控制成品板厚:1.6mm ，共面差分皮间距:6mil,阻抗控制在
成品板厚:1.6mm ，共面差分皮间距:5mil,阻抗控制在成品板厚:1.6mm ，普通差分阻抗:设计线宽10mil ，线距5mil ，阻抗控制在90+/-10%欧姆(详见下图阻抗计算结果)
面差分阻抗:设计线宽5mil，线距6mil，线到铜制在100+/-10%欧姆(详见下图阻抗计算结果)
共面差分阻抗:设计线宽6mil，线距5mil，线到抗控制在90+/-10%欧姆(详见下图阻抗计算结果)
面差分阻抗:设计线宽5mil，线距6mil，线到铜制在100+/-10%欧姆(详见下图阻抗计算结果)。
PCB线路板常用阻抗设计及叠层结构
PCB线路板常用阻抗设计及叠层结构PCB线路板的设计中，阻抗是一个重要的考虑因素。
阻抗设计是为了保证信号传输的质量和可靠性。
阻抗是指电流和电压之间的相对比例。
在PCB线路板设计中，要求电路中的高速和高频信号传输能够保持最佳的传输质量，所以需要对不同的信号进行不同的阻抗设计。
本文主要介绍PCB线路板常用的阻抗设计及叠层结构。
一、阻抗概述阻抗是电路中的一个重要参数，它描述了电路中电流和电压的关系。
在高速传输的PCB设计中，考虑阻抗的阻抗匹配特性，以尽量减少信号的反射和干扰，确保信号传输质量的稳定和可靠。
二、常用的阻抗设计1、单端阻抗设计单端阻抗设计是在单层PCB上完成的，适用于低频和中频的信号传输。
设计单端阻抗的目的是保持信号传输线的特性阻抗在设计范围内。
单端阻抗设计要考虑线宽、线距、板厚等因素，可通过常见的PCB设计软件实现。
2、差分阻抗设计差分阻抗设计是应用于高速传输的场合，旨在提高信号传输质量与带宽。
差分阻抗是指正负极性间的信号传输线阻抗，它相对于地线的阻抗相等。
差分阻抗的设计需要考虑线宽、线距、板层、板厚等因素，同时需要对信号输入端口的匹配进行优化。
三、常用的PCB线路板叠层开发结构1、4层板结构4层板结构是常见的PCB线路板设计中的最简单的叠层结构。
它包括两个内层地面层和两个信号层。
它通常被用于低频和中频电路设计，因为它具有较低的成本和更好的EMI性能。
2、6层板结构6层板结构是在4层的基础上增加信号层和地面层，同时也增加了堆叠方式的选择。
这使得6层板结构适用于更高频的应用程序，因为它具有更好的阻抗控制和EMI性能。
3、8层板结构8层板结构包括4层信号层和4层地面层。
在8层板结构中，可以通过两个内层地面层的特殊排布减少串扰，这使得它成为高速传输PCB线路板设计的理想选择。
此外，在PCB线路板设计中，8层板结构通常用于高密度板级设计，因为它提供更多的丰富选项和更好的EMI性能。
四、总结阻抗设计是PCB线路板设计中的一个重要环节，它要求传输线的特性阻抗能够稳定在设计范围内。
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。
阻抗板的制作培训
阻抗板的制作培训1.线宽/线距常规下侧蚀因子在2.0-2.5左右。
为了方便计算，在常规板制作计算时，使用计算线宽如下表：（对于非常规铜厚时则需要参考侧蚀因子进行计算及与工艺人员进行确认）。
使用计算间距（S ）为顾客设计间距。
（注：W 0=顾客设计线宽）铜厚常规下，内层基铜厚为1OZ 、0.5OZ 、2OZ ，外层基铜铜厚为HOZ 、１OZ 、2OZ 。
常规情况下内层的基铜厚就是其成品的计算厚度。
阻焊的厚度与对阻抗值的影响阻焊厚度为10um 对单端的阻抗值影响为1-3ohm （4%-6%），计算时定为减小2ohm ，外层设计计算时采用不盖阻焊的方法进行软件计算，再减去阻焊对阻抗值的影响而得到设计阻抗值。
阻焊厚度对差分阻抗影响较大，减小为5-12ohm ，计算时采用盖阻焊的模式来进行计算。
制作阻抗附连片用于阻抗测试：1阻抗附连片设计在板边，方向与阻抗线布方向平行，若阻抗线两个方向，原则上选用短边，但若短边长度不足9英寸或出现特殊情况如金手指等则将其设计在长边。
如图示。
100mil2 阻抗附连片与板平行，距离成品板间距100mil 。
3 测试线设计不小于7.5英寸,测试孔为PTH 孔,成品孔径要求1.25mm ，一般线路焊盘为80mil,而其阻焊盘为88mil,内层隔离焊盘和花焊盘按相关规范设定，要求阻抗最靠近板边的测试焊盘距离板边距离为30mil 左右，设计最小开料尺寸为佳。
4在开料尺寸比较小的情况下，为满足阻抗线的长度的情况下，往往需要另外加大开料，在阻抗线对不是很多情况下，可以将阻抗线做为曲线。
如下图示d=100mil 。
5 对于每组测试线，只需要一端有测试焊盘（孔）即可，另一端为悬空。
如下图所示：L1 6 从减小附连边角度出发，相邻对阻抗线的间距越小越好，但太近，会产生耦合干扰，所以同层相邻阻抗线对的间距需保证有100mil 。
L17单端测试要求：测试线对应的测试的孔与PLANE 层对应测试的孔间距为X 和Y 方向上均为100MIL 。
阻抗模型讲解及阻抗计算
阻抗模型讲解及阻抗计算阻抗计算（以一个八层板为例）下面以如图1所示的八层板为例来介绍下相关阻抗的计算方法图11.微带线阻抗计算（1）表层(Top/Bot层)参考第二层，单端阻抗选用CoatedMicrostrip1B模型，单端50欧姆阻抗计算方法如图2所示，最后得到表层50欧姆单端线宽为6mil。
图2表层(Top/Bot层)单端阻抗计算（2）表层差分阻抗选用Edge-CoupledCoated Microstrip1B模型，差分100欧姆阻抗计算如图3所示，最后得到的表层100欧姆差分线宽线距为4.7/8mil。
图3表层(Top/Bot层)差分阻抗计算（3）表层（Top/Bot层）射频信号50欧姆阻抗的计算：因为射频信号要有足够宽的线宽，在阻抗不变的情况下，加大线宽就必须增加阻抗线到参考层的距离，所以50欧姆射频信号要做隔层参考也就是参考第三层，阻抗模型选用CoatedMicrostrip2B阻抗计算方法如图4所示，最后得到表层50欧姆射频信号的线宽为15.7mil。
图4表层50欧姆射频信号阻抗计算（4）微带线阻抗计算参数说明：1.H1是表层到参考层的介质厚度，不包括参考层的铜厚；2.C1,C2,C3是绿油的厚度，一般绿油厚度在0.5mil~1mil左右，所以保持默认就好，其厚度对阻抗的影响不是很大；3.T1的厚度一般为表层基铜铜厚加电镀的厚度，1.8mil为0.5OZ（基铜厚度）+Plating的结果；4.一般W1是板上走线的宽度，由于加工后的线为梯形，所以W2<w1，一般当铜厚为1mil以上时，w1-w2=1mil，当铜厚为0.5mil时w1-w2=0.5mil。
<p="">2.带状线阻抗计算（1）带状线（Art03和Art06层）内层单端阻抗选用Offeset Stripline1B1A模型,50欧姆阻抗计算方法如图5所示，计算出来的内层50欧姆单端线宽为5mil。
PCB阻抗值因素与计算方法
PCB阻抗值因素与计算方法PCB（Printed Circuit Board）阻抗是PCB设计中一个关键的参数，它对于保证板上信号传输的质量和稳定性非常重要。
PCB阻抗值通常是以Ohms（Ω）为单位来表示，是指电源或信号线上的电阻。
1. PCB材料：PCB的材料对阻抗有很大影响。
不同的材料具有不同的频率和温度相关的介电常数，这会直接影响到阻抗值的大小。
常见的PCB材料有FR4（玻璃纤维增强的环氧树脂）、Rogers（一种高频率材料）和PTFE（聚四氟乙烯，也是一种高频率材料）。
2.PCB层次和布线：PCB的阻抗也与板的层次和布线方式相关。
一般来说，多层板能提供更大的设计灵活性以及更好的阻抗控制。
当需要较低的阻抗值时，可以使用高阻抗的内层。
而布线方式则通过控制信号线的宽度、间距以及层数等参数来控制阻抗，常见的布线方式有微带线和同轴线。
3.信号的频率：信号的频率对于阻抗值也有很大的影响。
随着频率的增加，阻抗值也会增加。
这是因为随着频率的增加，信号更容易“逃逸”到PCB旁路上，从而增大了电流的路径长度。
根据以上因素，我们可以通过一些计算方法来估算或计算PCB的阻抗值：1.基于PCB材料的公式：根据不同的PCB材料，可以利用相关的公式来计算PCB阻抗。
例如，对于常用的FR4材料，可以使用Er=1+(εr-1)*(1-e^(-0.046*√(f)))来计算介电常数Er，从而进一步计算阻抗。
2. 基于PCB几何形状的公式：针对不同的布线方式，可以利用一些公式来计算PCB的阻抗。
例如，对于微带线布线方式，可以使用公式Zo= 87 / √(εr + 1.41) * (W/H + 0.67)来计算阻抗，其中Zo是阻抗，W是线宽，H是板的厚度，εr是介电常数。
而对于同轴线布线方式，可以使用公式Zo = 60 / √(εr) * ln(D/d)来计算阻抗，其中Zo是阻抗，D 是外层导体直径，d是内层导体直径。
3. 通过仿真软件：除了上述的方法，我们还可以使用一些仿真软件来快速计算PCB的阻抗。
PCB阻仿真(si9000)
PCB阻仿真(si9000)PCB传输线简介：随着 PCB 信号切换速度不断增长，当今的 PCB 设计厂商需要理解和控制 PCB 迹线的阻抗。
相应于现代数字电路较短的信号传输时间和较高的时钟速率，PCB 迹线不再是简单的连接，而是传输线。
在实际情况中，需要在数字边际速度高于1ns 或模拟频率超过300Mhz时控制迹线阻抗。
PCB 迹线的关键参数之一是其特性阻抗（即波沿信号传输线路传送时电压与电流的比值）。
印制电路板上导线的特性阻抗是电路板设计的一个重要指标，特别是在高频电路的PCB设计中，必须考虑导线的特性阻抗和器件或信号所要求的特性阻抗是否一致，是否匹配。
这就涉及到两个概念：阻抗控制与阻抗匹配，本文重点讨论阻抗控制和叠层设计的问题。
阻抗控制阻抗控制(eImpedance Controling)，线路板中的导体中会有各种信号的传递，为提高其传输速率而必须提高其频率，线路本身若因蚀刻，叠层厚度，导线宽度等不同因素，将会造成阻抗值得变化，使其信号失真。
故在高速线路板上的导体，其阻抗值应控制在某一范围之内，称为“阻抗控制”。
PCB 迹线的阻抗将由其感应和电容性电感、电阻和电导系数确定。
影响PCB走线的阻抗的因素主要有: 铜线的宽度、铜线的厚度、介质的介电常数、介质的厚度、焊盘的厚度、地线的路径、走线周边的走线等。
PCB 阻抗的范围是 25 至120 欧姆。
在实际情况下，PCB 传输线路通常由一个导线迹线、一个或多个参考层和绝缘材质组成。
迹线和板层构成了控制阻抗。
PCB 将常常采用多层结构，并且控制阻抗也可以采用各种方式来构建。
但是，无论使用什么方式，阻抗值都将由其物理结构和绝缘材料的电子特性决定：信号迹线的宽度和厚度? 迹线两侧的内核或预填材质的高度 ? 迹线和板层的配置? 内核和预填材质的绝缘常数?PCB传输线主要有两种形式：微带线（Microstrip）与带状线（Stripline）。
微带线（Microstrip）：微带线是一根带状导线，指只有一边存在参考平面的传输线，顶部和侧边都曝置于空气中（也可上敷涂覆层），位于绝缘常数 Er 线路板的表面之上，以电源或接地层为参考。
50欧姆,100欧姆板厚2.0MM4层板阻抗设计
6.7mil 56.3mil 6.7mil PP L2/L3 35/35um PP bot 18um ER E.5OZ下料,成品铜厚1OZ,内层成品 铜厚1OZ.
备注： 我公司将严格按照客户确认的参数和结构生产加工，对影响阻抗的线宽、线距、铜箔厚度和介质厚度的控制 负责。 影响阻抗的因素是多方面的，敬请客户充分考虑资料的线路设计、电地布局及元器件匹配等因素。 特别需要说明的是：对于客户文件本身设计中存在的阻抗屏蔽层混乱、屏蔽不完全，差分线线长不等、间距不等、不 平行，阻抗线与铜皮之间距离不一致等情况我们会提出修改建议，但是不能代客户调整。如客户认为勿需调整，我司 只能对符合理论数据的阻抗设计负责。
L1 L4 L1 L4
特性 特性 差分 差分
9 9 6 6
5 5
top 18um
1 1 1 1
50 50 100 100
推 荐 参 数
线宽 MIL
9 9 6 6
5 5
1 1 1 1
50 50 100 100
+/-10% +/-10% +/-10% +/-10%
二、推荐层压结构
5mil 60.24mil 5mil PP L2/L3 35/35um PP bot 18um ER ER ER 4.2 4.2 4.2
铜厚(成 品)OZ 要求阻抗 值OHM
电话： 电话：
层数： 建议板厚： 参考层 L2 L3 L2 L3
传真： 传真：
4 2.0mm 线距 MIL 铜皮 间距 板厚公差：
铜厚(成 建议阻抗 品)OZ 值OHM
+/-0.18mm
阻抗值公 差范围
设 计 参 数
阻抗 线宽 线距 铜皮 属性 MIL MIL 间距
备注： 我公司将严格按照客户确认的参数和结构生产加工，对影响阻抗的线宽、线距、铜箔厚度和介质厚度的控制 负责。 影响阻抗的因素是多方面的，敬请客户充分考虑资料的线路设计、电地布局及元器件匹配等因素。 特别需要说明的是：对于客户文件本身设计中存在的阻抗屏蔽层混乱、屏蔽不完全，差分线线长不等、间距不等、不 平行，阻抗线与铜皮之间距离不一致等情况我们会提出修改建议，但是不能代客户调整。如客户认为勿需调整，我司 只能对符合理论数据的阻抗设计负责。
L1 L4 L1 L4
特性 特性 差分 差分
9 9 6 6
5 5
top 18um
1 1 1 1
50 50 100 100
推 荐 参 数
线宽 MIL
9 9 6 6
5 5
1 1 1 1
50 50 100 100
+/-10% +/-10% +/-10% +/-10%
二、推荐层压结构
5mil 60.24mil 5mil PP L2/L3 35/35um PP bot 18um ER ER ER 4.2 4.2 4.2
铜厚(成 品)OZ 要求阻抗 值OHM
电话： 电话：
层数： 建议板厚： 参考层 L2 L3 L2 L3
传真： 传真：
4 2.0mm 线距 MIL 铜皮 间距 板厚公差：
铜厚(成 建议阻抗 品)OZ 值OHM
+/-0.18mm
阻抗值公 差范围
设 计 参 数
阻抗 线宽 线距 铜皮 属性 MIL MIL 间距
阻抗简介
〄 2.管控特性阻抗的意义〆 –我国正处在以经济建设为中心和改革开放的大好形势 下，印刷电路板PCB工业依附整个电子工业也会随势而 涨。PCB随着电子设备的小型化、数字化、高频化和多 功能化发展〃作为电子设备中电气的互连件—PCB中的 金属导线，已不仅只是电流流通与否的问题，而是作 为信号传输线的作用。也就是说〃对高频信号和高速 数字信号的传输用PCB的电气测试, 不仅要测量电路( 或网络)的通、断和短路等是否符合要求，而且还应该 测量特性阻抗值是否在规定的合格范围内，以保证传 输信号的完整性（Signal Integrity ）。 这两方面都合格了〃PCB才算符合要求。
Wednesday, November 27, 2013
一. 阻抗定义
二. 阻抗匹配
三. 阻抗模拟要点分析
四. 模拟实例
一. 阻抗定义
〄 1.何谓阻抗〆
– 电流通过导体时所受到的阻力，不同类型电信号所体现出的特征亦不同〆 〄 直流电中导线的阻力=电阻 ，按欧姆定律R=V/I 々 〄 低频交流电(60Hz)的信号普通线中阻力=阻抗值Z，其为电阻+感抗+容抗的综合 结果〆 〄 高频信号的信号传输线中阻力=特性阻抗Z0，其由四种变数（w、t、h、 r） 而定〆 – 信号传输线的定义 〄 按IPC-2141的3.4.4条的定义〆当信号在PCB导线中传输时，若波长λ/L导线长 度≤1/7，此时的导线便成为信号传输线々 〄 信号普通线是指第一信号传输被接受完成后才发送第二个信号，因此第一个信 号传输过程中的“反射”信号，不会抵消第二个信号々 〄 信号传输线是指第一个信号传输还没有被接受就发送第二个信号，因此第一信 号传输过程中产生的“反射”信号将抵消第二个信号而削弱了第二个信号，频 率越快的传输信号，则“失真”就越多，甚至信号消失 々 〄 故信号传输线必须进行特性阻抗值控制，如果不进行特性阻抗值控制时，在线 路中产生的信号“反射”会“抵消”正在传输信号，λ/L比率越小，“反射” 越严重 々
PCB阻抗控制
PCB阻抗控制一、双层板阻抗控制1.总厚度：0.4mm2.3.总厚度：0.4mm。
4.差分线宽7.5mil，间距6mil，阻抗值100欧姆。
5.6.总厚度：0.8～0.9mm7.8.总厚度：35.3*0.0254＝0.8~0.9mm。
9.单端线55mil，阻抗值50欧姆。
10.11.总厚度：1.6mm12.13.总厚度：1.6mm。
14.微带线125mil线款, 阻抗值50欧姆。
15.16.总厚度：1.6mm17.18.总厚度：23.2*0.0254＝1.6mm。
19.单端线100mil，阻抗值50欧姆。
20.21.总厚度：1.5mm22.23.总厚度：1.5mm。
24.差分线11mil，间距6mil,阻抗值100欧姆。
25.26.总厚度：2.0mm27.28.总厚度：80.5*0.0254＝2.0mm。
29.单端线128mil，阻抗值50欧姆；差分线线宽14mil间距8mil，阻抗值100欧姆。
二、四层板阻抗控制1.总厚度：0.6mm2.3.说明：L2、L3为信号层，L2层目标控制线周围，及对应的L3位置都铺地！4.L1、L4为大面积铺地层。
5.总厚度：24.4*0.0254＝0.6mm。
6.单端线5mil，阻抗值47.5欧姆；D=20MIL。
7.8.总厚度：0.7mm9.10.总厚度：27*0.0254＝0.7mm11.共面波导线宽6.8mil,间距s＝10.6，阻抗值50欧姆。
12.13.总厚度：1.4mm14.15.板厚： 1.4mm。
16.顶层和底层(共面波导模型)：30MIL 线宽，间隙s=18mil,阻抗值50欧姆。
17.18.总厚度：1.6mm19.20.板厚：62*0.0254=1.6mm。
21.顶层和底层：22.单端线宽5.3mil，阻抗值65欧姆；23.单端线宽34mil，阻抗值20欧姆；24.差分线宽7mil间距10mil，阻抗100欧姆。
25.总厚度：2.1mm26.本结构对应1到2层有盲孔；1到3层有盲孔。
常见阻抗及板厚的压合方式
常见阻抗及板厚的压合厚度方式1.成品板厚:1.0+-0.1mm (4层)2.成品板厚:0.8+-0.1mm (4层)压合后厚度:36+-3mil 压合后厚度:28+-3mil3.成品板厚:1.2+-0.1mm (4层)4. 成品板厚:0.8+-0.1mm (4层)(適合於殘銅率低) 压合后厚度:45+-3mil压合后厚度:28+-3mil5.成品板厚:1.6+-0.15mm(5MIL60Ω+-10%)(4层)6.成品板厚:1.6+-0.15mm(5MIL 78Ω+-10%)(4层)压合后厚度:58+-3mil 压合后厚度: 58+-3mil7.成品板厚:1.6+-0.15mm( 5MIL60Ω+-10%)(6层)8.成品板厚:1.6+-0.15mm (5MIL55Ω+-10%)(6层)压合后厚度:59+-3mi 压合后厚度: 60+-3milH/HOZ2116(53%)FR4-1.2MM(1/1OZ)2116(53%)H/HOZH/HOZ7630(50%)FR4-1.0MM(1/1OZ)7630(50%)H/HOZ2116(53%)H/HOZFR4-0.8MM(1/1OZ)7628(43%)7628(43%)2116(53%)H/HOZFR4-0.125MM(1/1OZ)2116(48%)H/HOZ0.5MM(無銅基板)7630(50%)7630(50%)FR4-0.125MM(1/1OZ)2116(48%)H/HOZ1/1OZ1/1OZH/HOZ7630(50%)FR4-0.35MM(1/1OZ)7630(50%)H/HOZH/HOZ2116(53%)FR4-0.35MM(1/1OZ)2116(53%)H/HOZH/HOZ7628(48%)FR4-0.66MM(1/1OZ)7628(48%)H/HOZH/HOZ7628(48%)FR4-0.25MM(1/1OZ)7628(48%)H/HOZ9. 成品板厚:1.2+-0.1mm (5MIL 55Ω+-10%)(6层) 10. 成品板厚:1.6+-0.15mm ( 5MIL60Ω+-10%)(6层) 压合后厚度:43+-3mil 压合后厚度:61+-3mil(一次內印、壓合)11.成品板厚:1.0+-0.1mm (6层) 12.成品板厚:1.6+-0.15mm (5MIL 60Ω+-10%)(8层) 压合后厚度:36+-3mil 压合后厚度:58+-3mil13. 成品板厚:1.0+-0.1mm (8层)压合后厚度:36+-3mil14成品板厚:1.6+-0.15mm (5MIL 55Ω+-10%)(8层)压合后厚度:58+-3milFR4-0.25MM(1/1OZ) 2116(53%)H/HOZ FR4-0.125MM(1/1OZ) 2116(53%) FR4-0.25MM(1/1OZ) 2116(53%) H/HOZ2116(53%)2116(53%) 2116(53%)2116(48%) H/HOZ FR4-0.15MM(1/1OZ)7630(50%)7630(50%) 2116(48%) H/HOZ FR4-0.15MM(1/1OZ)FR4-0.125MM(1/1OZ)2116(53%) H/HOZ FR4-0.125MM(1/1OZ) 2116(53%)FR4-0.125MM(1/1OZ) 2116(53%)H/HOZ 2116(53%) 2116(48%)H/HOZFR4-0.125MM(1/1OZ)7628(43%)7628(43%) 2116(48%) H/HOZFR4-0.125MM(1/1OZ)FR4-0.18MM(1/1OZ)2116(53%) H/HOZ 0.5MM(無銅基板) 7628(43%) 7628(43%)FR4-0.18MM(1/1OZ) 2116(53%) H/HOZFR4-0.125MM(1/1OZ) 2116(48%) H/HOZ FR4-0.3MM(1/1OZ) 1506(43%)FR4-0.125MM(1/1OZ) 2116(48%) H/HOZ1506(43%) 1506(43%) 1506(43%)。