《PCB阻抗计算》.doc

阻抗线计算 传输线类型 1 最通用的传输线类型为微带线(microstrip)和带状线(stripline) 微带线(microstrip)：指在 PCB外层的线和只有一个参考平面的线，有非嵌入/嵌入两种 如图所示： （图1） 非嵌入(我们目前常用) （图2） 嵌入(我们目前几乎没有用过) 带状线：在绝缘层的中间，有两个参考平面。如下图： （图3） 2 阻抗线 2.1差动阻抗 （图4） 差动阻抗,如上所示,阻抗值一般为90,100,110,120 2.2特性阻抗 （图5） 特性阻抗: 如上如所示,.阻抗值一般为50 ohm,60ohm PCB叠层结构 1板层、PCB材质选择 PCB是一种层叠结构。主要是由铜箔与绝缘材料叠压而成。附图为我们常用的1+6+1结构的，8层PCB叠层结构。 （图6） 首先第一层为阻焊层（俗称绿油）。它的主要作用是在PCB表面形成一层保护膜，防止导体上不该上锡的区域沾锡。同时还能起到防止导体之间因潮气、化学品等引起的短路、生产和装配中不良操作造成的断路、防止线路与其他金属部件短路、绝缘及抵抗各种恶劣环境，保证PCB工作稳定可靠。 防焊的种类有传统环氧树脂IR烘烤型,UV硬化型, 液态感光型(LPISM-Liquid Photo Imagable Solder Mask)等型油墨, 以及干膜防焊型(Dry Film, Solder Mask),其中液态感光型为目前制程大宗,常用的有Normal LPI, Lead-free LPI,Prob 77. 防焊对阻抗的影响是使得阻抗变小2~3ohm左右 阻焊层下面为第一层铜箔。它主要起到电路连通及焊接器件的作用。硬板中使用的铜箔一般以电解铜为主（FPC中主要使用压延铜）。常用厚度为0.5OZ及1OZ.(OZ为重量单位在PCB行业中做为一种铜箔厚度的计量方式。1OZ表示将重量为1OZ的铜碾压成1平方英尺后铜箔的厚度。1OZ=0.035mm). 铜箔下面为绝缘层..我们常用的为FR4半固化片.半固化片是以无碱玻璃布为增强材料,浸以环氧树脂.通过120-170℃的温度下,将半固化片树脂中的溶剂及低分子挥发物烘除.同时,树脂也进行一定程度的反应,呈半固化状态(B阶段).在PCB制作过程中通过层压机的高温压合.半固化中的树脂完全反应,冷却后完全固化形成我们所需的绝缘层. 半固化片中所用树脂主要为热塑性树脂, 树脂有三种阶段: A阶段:在室温下能够完全流动的液态树脂,这是玻钎布浸胶时状态 B阶段:环氧树脂部分交联处于半固化状态,在加热条件下,又能恢复到液体状态 C阶段:树脂全部交联为C阶段,在加热加压下会软化,但不能再成为液态,这是多层板压制后半固化片转成的最终状态. 常用半固化片的类型（表一） 半固化片类型 半固化片厚度 介电常数 106 50 1.97 3.6 4 1080 74 2.91 3.7 4.2 2116 117 4.61 3.9 4.4 2116H 129 5.08 3.8 4.2 7628 175 6.89 4.2 4.6 7628H 214 8.43 4 4.4 LDP1080 74 2.91 3.7 4.1 由于半固化片在板层压合过程中，厚度会变小，因而半固化片的原始材料厚度和压合后的厚度不一样，因而必须分清厚度是原始材料厚度还是完成厚度。另外，半固化片的厚度不是固定不变的，根据板厚、板层和板厂不同，而有所不同。上述只是一例。 同时该叠层中用了两块芯板，即core(FR-4).芯板是厂家已压合好的带有双面铜的基材，在压合过程中厚度是不变的。常见芯板见下：（表二） 芯板厚度/mil 芯板厚度/mm 不同工作频率的介电常数 1MHZ 1GHZ 4-6 0.1-0.15 4.3 4 7-8 0.17-0.2 4.5 4.2 9-10 0.23-0.25 4.2 3.8 11-12 0.27-0.3 4.3 4 14-16 0.36-0.41 4.5 4.2 18 0.46 4.4 4.1 20-30 0.51-0.76 应用Polar计算50ohm线②④⑤ 1 走在表层，次表层不挖 ①选用模型,根据叠层结构知道，实际上是表层微带线，非嵌入，可以选用图1的模型 ②输入参数 注意：一般情况下，此类微带线的线宽都在0.1MM左右，可以先输入w1=0.1,w2=0.09计算一下Zo是多少，然后再根据结果调整w1,w2.w2比w1小10um,是考虑到了PC