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阻抗设计指导书

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20um
基铜+电镀铜
63.5≦89um
28um
基铜+电镀铜
89≦114um
38um
6.4.2.PP及芯板介电常数
a.常用物料阻抗计算的介电常数定义
材料供应商
Dk值
生益
4.5
联茂
4.5
b.以上DK值含PP及芯板的DK值，为厂内阻抗计算经验值
6.4.3介质层厚度计算方式及公差
a.介质厚度计算方法：ΣH总=Σ绝缘层厚度+Σ铜厚
±5um
2116+2313
±5um
7628RC*2+2116
±10um
7628*2+1080
±5um
6.4.5防焊厚度及介电常数
线路总铜厚
线路上湿膜厚度
基材上湿膜厚
油墨DK
＜46um
18um
38um
3.8
46-＜63.5um
18um
48um
63.5um-＜89um
30um
58um
89um-114um
普通材料
≤5.4
4.3
中TG材料
≤5.4
4.4
高TG材料
≤5.4
4.6
无卤素材料
≤5.4
4.7
建滔
普通材料
≤5.4
4.5
中TG材料
≤5.4
4.5
高TG材料
≤5.4
4.5
宏仁
普通材料
≤5.4
4.67
中TG材料
≤5.4
4.77
高TG材料
≤5.4
4.71
无卤素材料
≤5.4
4.81
聯茂
普通材料
≤5.4
4.5
S1:阻抗线到阻抗线之间的距离
C3:阻抗线与阻抗线之间的绿油厚度！
6.2.1外層特性阻抗计算圖示：
單張PP兩張PP
6.2.2单端共面波導阻抗计算圖示：
單張PP兩張PP
6.2.3外層差動阻抗计算圖示：
單張PP兩張PP
6.2.4外層共面差動阻抗计算圖示：
單張PP兩張PP
6.2.5内层特性阻抗计算圖示：
單張PP兩張PP
6.1.6差动阻抗：间距与阻抗成正比，间距越大，阻抗越大，其余影响因素则与特性阻抗相同。
6.1.7.Coplanar阻抗：阻抗线距导体的间距与阻抗成正比，间距越大，阻抗越大，其它影响因素则与
特性阻抗相同。
6.2阻抗设计值计算模式及设计要求：阻抗计算采用SI8000计算软件模拟的參數表，如圖:
H1/H2/H3:介电层厚度（如双面板即为板材厚度，如四层板即为PP片厚度,如四层板参考层为第三层则为
(N+4)±10%
60＜N≦75±10%
(N+5)±10%
75＜N≦85±10%
(N+16)±10%
85＜N≦95±10%
(N+7.5)±10%
95＜N≦115±10%
(N+10)±10%
115＜N±10%
(N+11)±10%
内层阻抗
N±10%
N±10%
6.4.8常见PP和铜箔的种类物性如下表
种类
厚度（miL）
1080*3
±6um
1080+1080(不同含胶量)
±10um
2116
±5um
2116*2
±5um
7628*3
±9um
1080+2116
±10um
2313
±5um
2313*2
±5um
1080+7628
±5um
7628
±5um
7628*2
±9um
1080+106
±5um
2116+7628
±10um
2116+2116(不同含胶量)
阻抗由电阻、感抗和容抗三者组成。
4.組織與權責
4.1工程部依设计指引进行设计；
4.2廠務部相关工序负责过程中品质异常时的改进，制作控制能力的提高；
4.3品管部负责数据分析、过程定期监控；
5.作業流程：無
6.作業內容:
6.1阻抗影响主要因素,其中一個參數變化，假設其餘條件不變：
6.1.1阻抗线宽：阻抗线宽与阻抗成反比，线宽越细，阻抗越高，线宽越粗，阻抗越低。
PP片厚度+板芯厚度，重点是要看参考层）.
Er1：介电常数（一般为4.5）.
W1:下缘线宽（蚀刻后的下缘线宽）.补偿后的线宽+10%的蚀刻值
W2:上缘线宽（蚀刻后的上缘线宽）.原稿线宽
T1:成品铜厚.
C1:基材上的绿油厚度.
C2:阻抗线上的绿油厚度.
CEr:阻焊油的介电常数.
D1:阻抗线到周围铜皮之间的距离
a.aΣH总：第N层到第M层的层间介质厚度；（N层M层指两参考层）
a.bΣ绝缘层厚度：第N层到第M层所有相邻层间介质厚度之和
a.cΣ铜厚：第N+1层到第M-1层间所有层铜厚之和.
a.d当外层阻抗线的参考层跳跃一层铜层（如为L3层）时，则所跳跃的铜层（L2层）铜厚50%计入
总绝缘层厚度中
a.f内层阻抗线的参考层跳跃一层铜层时，则所跳跃的铜层铜厚正常情况全部计算入总绝缘层厚度中
文件履歷表
◆◇◆◇文 件 履 歷◆◇◆◇
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變更日 期
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01
2012-11-06
新版發行
◆◇◆◇發行部門◆◇◆◇
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審核
制定
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1.目的
1.1明确阻抗设计的要求，方法和参数选用；
1.2建立阻抗设计作业标准，指导阻抗设计，以保证满足客户设计要求。
2.范圍
2.1普通多层板阻抗设计适用。
2.2适用于采用计算软件SI8000的阻抗设计和阻抗控制。
3.定義:
3.1阻抗：具有电阻、电感和电容的电器里，对交流电所起的阻碍作用叫做阻抗。阻抗常用Z表示。
6.3.4对于客户要求阻抗值小于50欧姆时，需问客按+/-5欧姆控制，如严于此要求需提出评审.
6.3.5凡阻抗值＞150欧及阻抗值＜30欧定义为高低值阻抗，制作时需要提出评审.
6.3.6凡设计阻抗线宽≧13mil暂定为大线阻抗，阻抗模拟需加4ohm,需发预警特别管控.
6.3.7如阻抗设计以上模块不能满足的，需提出评审.
参考层测试孔只与参考层相连；讯号线测试孔只与讯号线相连。
b.f设计差动阻抗时，测试孔间距要做成跟公司测试工具一致。详见下图：
6.4.7防焊后和蚀刻后阻抗值计算
注：如客户阻抗要求公差为±7%，蚀刻后测外层阻抗公差相应为±7%；以此类推。
阻抗类型
客户阻抗要求中值N(Ω)及公差
蚀刻后测阻抗控制(Ω)
(湿膜后)外形前测阻抗控制(Ω)
30um
90um
6.4.6阻抗条设计
a.目前阻抗Coupon条宽度为0.3”，长度6”
b.当客户对阻抗测试线设计没有规定时，阻抗测试线设计按以下规定：
b.a阻抗测试线离其它铜面距离20mil
b.b阻抗测试线一般按直线设计，如采用弯曲线方式（A类），曲线要求圆滑，不能有折线。
阻抗测试条的空白区要加假铜皮。
7628
40%
6.0-7.0
43%
6.5-7.5
45%
7.0-8.0
48%
7.5-8.5
50%
8.0-9.0
2116
48%
3.5-4.3
50%
3.7-4.5
53%
4.0-5.0
55%
4.2-5.2
58%
4.5-5.5
1080
60%
2.4-2.8
63%
2.5-3.0
66%
2.7-3.3
68%
2.9-3.5
6.2.6内层差動阻抗计算圖示：
單張PP兩張PP
H1:阻抗线到最近的介电层之间的厚度.
H2:阻抗线到较近的介电层之间的厚度.
6.2.7内层共面特性阻抗计算圖示
單張PP兩張PP
6.2.8内层共面差動阻抗计算圖示
單張PP兩張PP
6.2.9內層微波特性阻抗計算圖示：
單張PP兩張PP
6.2.10內層共面差動波導阻抗計算圖示：：
中TG材料
≤5.4
4.5
高TG材料
≤5.4
4.5
7.參考文件：無
8.附件：無
單張PP兩張PP
6.3跨跃参考层也按以上相应模式计算，跳跃绝缘层厚度计算见本指引中介质层厚度计算说明：
6.3.1.X：客户要求的阻抗中值Y：设计模拟计算值.設計允許偏差Y=X+/-1
6.3.2当使用联茂或生益物料时，所有外层阻抗需加2欧姆模拟，例如：外层单线应为：Y=(X+2)+/-1.5;
6.3.3设计计算值允许偏差仅适用阻抗公差≧±7%,如公差比此严格，需另作评审.
阻抗线要求盖绿油的外层阻抗
单线阻抗
N≦40±10%
(N+1.5)±10%
按客户要求
40＜N≦55±10%
(N+2)±10%
55＜N≦65±10%
(N+3)±10%
65＜N≦75±10%

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经典中的经典 以太网电接口采用UTP设计的EMC设计指导书

经典中的经典 以太网电接口采用UTP设计的EMC设计指导书

�以太网电接口采用UTP设计的EMC设计指导书一、UTP（非屏蔽网线）的介绍非屏蔽网线由两根具有绝缘保护层的铜导线组成，两根绝缘铜导线按照一定密度绞在一起，每一根导线在传输中辐射的电波会与另外一根的抵消，这样可降低信号的干扰程度。

用来衡量UTP的主要指标有：1、衰减：就是沿链路的信号损失度量。

2、近端串扰：测量一条UTP链路对另一条的影响。

3、直流电阻。

4、衰减串扰比（ACR）。

5、电缆特性。

二、10/100/1000BASE-T以太网电接口原理图设计10/100/1000BASE-T以太网口电路按照连接器的种类网口电路可以分为：网口变压器集成在连接器里的网口电路和网口变压器不集成在连接器里的网口电路。

1、网口变压器未集成在连接器里的网口电路原理图网口电路主要包括PHY芯片，网口变压器，网口连接器三部分，图中左侧的八个49.9Ω的电阻是差分线上的终端匹配电阻，其阻值的大小由差分线的特性阻抗决定，当变压器内的线圈匝数发生变化时，其阻值也跟随变化，保证两者的阻抗匹配。

由电容组成的差模、共模滤波器可以增强EMC性能。

在线圈的中心抽头处接的电容可以有效的改善电路的抗EMC性能，合理的选择电容值可以使电路的EMC做到最优。

电路的右侧四个75Ω的电阻是电路的共模阻抗。

2、网口变压器集成在连接器里的网口电路原理图网口电路主要包括PHY芯片，网口连接器两部分，网口变压器部分集成在接口内部，同样左侧的49.9Ω的电阻阻值也是由变压器的匝数及差分线的特性阻抗决定的。

中间的电容组成共模、差模滤波器，滤除共模及差模噪声。

75Ω的共模电阻也集成在网口连接器的内部。

3、网口指示灯电路原理图带指示灯的以太网口电路原理图与不带指示灯灯的大致相同，只是多出指示灯的驱动电路。

注意点：1）、两个匹配电阻是否需要根据PHY层芯片决定，如有的PHY层芯片内部集成匹配电阻就不需要。

匹配电阻是接地还是接电源也是由PHY芯片决定，一般接电源。

阻抗设计指导书

阻抗设计指导书

阻抗设计指导书在电子电路设计中，阻抗设计是一个至关重要的环节。

它直接影响着电路的性能、稳定性以及信号的完整性。

本指导书将为您详细介绍阻抗设计的相关知识和方法，帮助您在电路设计中做出合理的阻抗规划。

一、阻抗的基本概念阻抗是指电路中对电流的阻碍作用，它由电阻、电感和电容等元件的特性共同决定。

在交流电路中，阻抗通常用复数形式表示，包括实部（电阻）和虚部（电感和电容的电抗）。

电阻是对电流的线性阻碍，其值由材料的电阻率、长度和横截面积决定。

电感是由于电流变化产生的感应电动势而对电流变化产生阻碍，它与线圈的匝数、形状和磁芯材料有关。

电容则是由于极板上的电荷积累而对电流变化产生阻碍，其值取决于极板面积、极板间距和电介质材料。

二、阻抗设计的重要性1、保证信号完整性在高速数字电路中，信号在传输线上传播时，如果阻抗不匹配，会导致信号反射、失真和衰减，从而影响信号的质量和时序，可能导致误码和系统故障。

2、提高电源稳定性电源分配网络中的阻抗设计不当，会引起电源噪声和电压波动，影响芯片的正常工作，降低系统的稳定性和可靠性。

3、增强电磁兼容性合理的阻抗设计可以减少电磁辐射和电磁干扰，使电路符合电磁兼容性标准，降低对其他电子设备的影响。

三、阻抗设计的基本原则1、阻抗匹配在信号传输路径中，源端阻抗、传输线阻抗和负载阻抗应尽量匹配，以减少信号反射。

通常，对于高速数字信号，传输线的特征阻抗一般为 50 欧姆或 75 欧姆。

2、控制阻抗连续性避免阻抗的突然变化，如走线宽度的突变、过孔、拐角等，应采用渐变或平滑过渡的方式来保持阻抗的连续性。

3、考虑频率特性不同频率下，电感和电容的阻抗特性会发生变化，因此在设计时要考虑电路工作的频率范围，确保在整个频率范围内阻抗满足要求。

四、常见的阻抗控制方法1、微带线和带状线在 PCB 设计中，微带线和带状线是常用的传输线结构。

微带线是指信号线位于 PCB 表面层，而带状线是指信号线位于 PCB 内层，被上下的接地平面所包围。

PCB设计指导书

PCB设计指导书

PCB 设计指导书1.术语：1PCB(Print circuit Board) 印制电路板2原理图电路原理图，使用原理图设计工具设计的表达硬件电路中器件关系的图。

3SMT:外表组装技术〔外表贴装技术〕〔Surface Mount Technology 的缩写〕，是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。

4AI：AI 是(Auto-Insert)的简写,意思是自动插件技术,自动将元器件安装在PCB 上面。

5EMC: 电磁兼容性EMC(Electro Magnetic Compatibility),是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的力量。

6波峰焊接：波峰焊是让插件板的焊接面直接与高温液态锡接触到达焊接目的，其高温液态锡保持一个斜面，并由特别装置使液态锡形成一道道类似波浪的现象，所以叫“波峰焊“，其主要材料是焊锡条。

又称 FS。

7回流焊接：回流焊机也叫再流焊机或“回流炉”(Reflow Oven),它是通过供给一种加热环境,使焊锡膏受热溶化从而让外表贴装元器件和 PCB 焊盘通过焊锡膏合金牢靠地结合在一起。

简称 RF。

8通孔回流焊接：通孔回流焊接技术(THR，Through-hole Reflow)，又称为穿孔回流焊 PIHR(Pin-in-Hole Reflow)。

该技术原理是在印制板完成贴片后，使用一种安装有很多针管的特别模板，调整模板位置使针管与插装元件的过孔焊盘对齐，使用刮刀将模板上的锡膏漏印到焊盘上，然后安装插装元件，最终插装元件与贴片元件同时通过回流焊完成焊接。

9微带线：微带线是由支在介质基片上的单一导体带构成的微波传输线。

适合制作微波集成电路的平面构造传输线。

与金属波导相比，其体积小、重量轻、使用频带宽、牢靠性高和制造本钱低等；但损耗稍大，功率容量小。

10带状线：带状线是介于两个接地层之间的印制导线，它是一条置于两层导电平面之间的电介质中间的铜带线。

PCB、EMC设计

PCB、EMC设计

总目1 目的2 范围3 定义4 引用标准和参考资料第一部分布局1 层的设置2 模块划分及特殊器件的布局3 滤波4 地的分割与汇接第二部分布线1 传输线模型及反射、串扰2优选布线层3阻抗控制4 特殊信号的处理5 过孔6跨分割区及开槽的处理7 信号质量与EMC第三部分背板的EMC设计1 背板槽位的排列2 背板的EMC设计第四部分射频PCB的EMC设计1 板材2 隔离与屏蔽3滤波4 接地5布线6 其它设计考虑：第五部分附录1 PCB设计中的安规考虑目录1 目的2 范围3 定义4 引用标准和参考资料第一部分布局1 层的设置1.1 合理的层数1.1.1 Vcc、GND的层数1.1.2 信号层数1.2 单板的性能指标与成本要求1.3 电源层、地层、信号层的相对位置1.3.1 Vcc、GND 平面的阻抗以及电源、地之间的EMC环境问题1.3.2 Vcc、GND 作为参考平面，两者的作用与区别1.3.3 电源层、地层、信号层的相对位置2 模块划分及特殊器件的布局2.1 模块划分2.1 .1 按功能划分2 .1.2 按频率划分2.1.3 按信号类型分2.1.4 综合布局2.2 特殊器件的布局2.2.1 电源部分2.2.2 时钟部分2.2.3 电感线圈2.2.4 总线驱动部分2.2.5 滤波器件3 滤波3.1 概述3.2 滤波器件3.2.1 电阻3.2.2 电感3.2.3 电容3.2.4 铁氧体磁珠3.2.5 共模电感3.3 滤波电路3.3.1 滤波电路的形式3.3.2 滤波电路的布局与布线3.4 电容在PCB的EMC设计中的应用3.4.1 滤波电容的种类3.4.2 电容自谐振问题3.4.3 ESR对并联电容幅频特性的影响3.4.4 ESL对并联电容幅频特性的影响3.4.5 电容器的选择3.4.6 去耦电容与旁路电容的设计建议3.4.7 储能电容的设计4 地的分割与汇接4.1接地的含义4.2 接地的目的4.3 基本的接地方式4.3.1 单点接地4.3.2 多点接地4.3.3 浮地4.3.4 以上各种方式组成的混合接地方式4.4 关于接地方式的一般选取原则：4.4.2 背板接地方式4.4.3 单板接地方式第二部分布线1 传输线模型及反射、串扰1.1 概述：1.2 传输线模型1.3 传输线的种类1.3.1 微带线（microstrip）1.3.2 带状线（Stripline）1.3.3嵌入式微带线1.4 传输线的反射1.5 串扰2优选布线层2.1 表层与内层走线的比较2.1.1 微带线（Microstrip）2.1.3 微带线与带状线的比较2.2 布线层的优先级别3 阻抗控制3.1 特征阻抗的物理意义3.1.1 输入阻抗：3.1.2 特征阻抗3.1.3 偶模阻抗、奇模阻抗、差分阻抗3.2 生产工艺对对阻抗控制的影响3.3 差分阻抗控制3.3.1 当介质厚度为5mil时的差分阻抗随差分线间距的变化趋势3.3.2 当介质厚度为13 mil时的差分阻抗随差分线间距的变化趋势3.3.3 当介质厚度为25 mil时的差分阻抗随差分线间距的变化趋势3.4 屏蔽地线对阻抗的影响3.4.1 地线与信号线之间的间距对信号线阻抗的影响3.4.2 屏蔽地线线宽对阻抗的影响3.5 阻抗控制案例4 特殊信号的处理5 过孔5.1 过孔模型5.1.1 过孔的数学模型5.1.2 对过孔模型的影响因素5.2 过孔对信号传导与辐射发射影响5.2.1 过孔对阻抗控制的影响5.2.2 过孔数量对信号质量的影响6 跨分割区及开槽的处理6.1 开槽的产生6.1.1 对电源/地平面分割造成的开槽6.2 开槽对PCB板EMC性能的影响6.2.1 高速信号与低速信号的面电流分布6.2.2 分地”的概念6.2.3 信号跨越电源平面或地平面上的开槽的问题6.3 对开槽的处理6.3.1 需要严格的阻抗控制的高速信号线，其轨线严禁跨分割走线6.3.2 当PCB板上存在不相容电路时，应该进行分地的处理6.3.3 当跨开槽走线不可避免时，应该进行桥接6.3.4 接插件（对外）不应放置在地层隔逢上6.3.5 高密度接插件的处理6.3.6 跨“静地”分割的处理7 信号质量与EMC7.1 EMC简介7.2 信号质量简介7.3 EMC与信号质量的相同点7.4 EMC与信号质量的不同点7.5 EMC与信号质量关系小结：第三部分背板的EMC设计1 背板槽位的排列1.1 单板信号的互连要求1.2 单板板位结构1.2.1 板位结构影响；1.2.2 板间互连电平、驱动器件的选择2 背板的EMC设计2.1 接插件的信号排布与EMC设计2.1.1 接插件的选型2.1.2 接插件模型与针信号排布2.2 阻抗匹配2.3 电源、地分配2.3.1 电源分割及热插拔对电源的影响2.3.2 地分割与各种地的连接2.3.3屏蔽层第四部分射频PCB的EMC设计1 板材1.1 普通板材1.2 射频专用板材2 隔离与屏蔽2.1 隔离2.2 器件布局2.3 敏感电路和强辐射电路2.4 屏蔽材料和方法2.5 屏蔽腔的尺寸3滤波3.1 电源和控制线的滤波3.2 频率合成器数据线、时钟线、使能线的滤波4 接地4.1 接地分类4.2 大面积接地4.3 分组就近接地4.4 射频器件接地4.4 接地时应注意的问题4.5 接地平面的分布5布线5.1 阻抗控制5.2 转角5.3 微带线布线5.4 微带线耦合器5.5 微带线功分器5.6 微带线基本元件5.7 带状线布线5.8 射频信号走线两边包地铜皮6 其它设计考虑：第五部分附录1 PCB设计中的安规考虑1.1 引言1.2 安全标识1.2.1 对安全标识通用准则1.2.2 电击和能量的危险1.2.4 可更换电池1.3 爬电距离与电气间隙1.4 涂覆印制板1.4.1 PCB板的机械强度1.4.2 印制板材料的阻燃等级1.4.3 热循环试验与热老化试验1.4.4 抗电强度试验1.4.5 耐划痕试验1.5 布线和供电工作室技术规范1 目的本指导书旨在指导PCB的EMC设计，将电路EMC设计要求在PCB中得以实现。