高速PCB設計外包代畫阻抗因子處理

                        time : 2022-09-14 09:52       作者:凡億pcb

                        高速數字電路設計的走線想要得到最佳的傳輸效率,阻抗控制是必不可少的。阻抗計算與層面、線寬、介質厚度、介電常數等因子有關,計算過程中要根據阻抗要求調節各個因子的數值,尋找最佳解決方案,本文介紹了這些因子與阻抗結果的趨勢關系,供讀者在計算過程中參考,本文以下圖所示的微帶單端線為例,默認頻率1GHz。
                         
                         
                        阻抗與介質厚度的關系
                         
                        前提條件:銅厚1oz,線寬8mil,介電常數4,阻焊厚度1mil
                         
                         
                        結論:阻抗與介質厚度成正比,介質厚度越厚,阻抗越高,變化率較大,5mil以內每加厚1mil,阻抗平均提高約10歐姆
                         
                        阻抗與線寬的關系
                         
                        前提條件:銅厚1oz,介質厚度4mil,介電常數4,阻焊厚度1mil
                         
                         
                        結論:阻抗與線寬成反比,線寬越寬,阻抗越低,變化率較大,5mil以內每加大1mil,阻抗平均降低約10歐姆
                         
                        阻抗與介電常數的關系
                         
                        前提條件:銅厚1oz,線寬8mil,介質厚度4mil,阻焊厚度1mil
                         
                         
                        結論:阻抗與介電常數成反比,介電常數越大,阻抗越低,但變化率較低,每加大0.2,阻抗降低約1歐姆
                         
                        阻抗與銅厚的關系
                         
                        前提條件:線寬8mil,介質厚度4mil,介電常數4,阻焊厚度1mil
                         
                         
                        結論:阻抗與銅厚成反比,銅厚越厚,阻抗變低,但變化率較低,0.5oz(0.7mil)到1.5oz(2.1mil)阻抗平均降低約2Ohm,1.5oz以上阻抗降低不到1歐姆
                         
                        阻抗與阻焊的關系
                         
                        前提條件:銅厚1oz,線寬8mil,介質厚度4mil,介電常數4
                         
                         
                        結論:阻抗與阻焊成反比,阻焊越厚,阻抗越低,但變化率低,1mil到2mil阻抗降低不到1歐姆
                         
                        阻抗與頻率的關系
                         
                        前提條件:銅厚1oz,線寬8mil,介質厚度4mil,介電常數4,阻焊厚度1mil
                         
                         
                        結論:阻抗與頻率成反比,頻率越高,阻抗越低,但變化率低,阻抗降低不超過1歐姆,同時,在5GHz以上整體趨于平緩
                         
                        小結
                         
                        由以上結論可知,常規的阻抗控制因子調整優先以線寬和介質厚度為主,且在滿足加工能力的情況下,盡量將其加大,以降低生產難度。 當頻率達到一定程度以后,不僅僅要關注阻抗,還要考慮損耗、介電常數等材料特性對信號的影響。
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