阻抗即当导线中传导的是交流电时,遇到的阻力称之为阻抗。
1、特性阻抗(又称单线阻抗):在线路板导线中流动的是脉冲信号或方波信号。
单线阻抗顾名思义,控制元件之间单根导线的阻抗,阻抗值通常在40ohm-60ohm,以50ohm最常见。
2、差分阻抗(又称差动阻抗):在同一层相邻两根信号线之间的阻力干扰,阻抗值通常在80ohm-120ohm,90ohm和100ohm最为常见。
3、共面阻抗:信号传输与相邻的地铜之间有相应的影响,阻抗值以50ohm最常见。
阻抗控制是怎样的?
线路板中的导体中会有各种信号传递,当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、导线宽度等因素不同,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”。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。所以在设计PCB时一定要对板上走线的阻抗进行控制,才能尽可能避免信号的反射以及其他电磁干扰和信号完整性问题,保证PCB板的实际使用的稳定性。PCB板上微带线和带状线阻抗的计算方法可参照相应的经验公式。
如何控制阻抗达到用户需求
1、产前准备
★ 深圳勤基电子使用的板材FR4,由工程部根据板材、PP特性按照用户需求配置压合叠构。根据PP全铜面压合厚度,减去内层线路间填胶损失,计算出的实际介质层厚度录入模拟软件计算。
★ 根据阻抗值要求,在软件内微调线宽、线距使计算出来的理论值达到要求值的+/-1ohm范围内。微调线宽距无法达成阻抗要求时,考虑调整压合结构,即介质层厚度和芯板厚度,使之达成阻抗要求和板厚要求。
★ 根据模拟计算结果,配置压合结构;修正GERBER内线宽、线距,并按阻抗线补偿要求特别补偿。
2、生产过程控制
★ PP压合后厚度按计算厚度+/-0.5mil控制,压合过程密切关注,压合后首批板做介质层厚度检测,分别测量每块板4角位置和板中心位置厚度,确保每个位置厚度都在要求范围内。
★ 内层线路蚀刻一次,棕化一次,铜厚范围28-35um,外层电镀铜厚要求均匀,铜厚范围35-45um。
★ 线宽线距内部控制+/-0.5mil,首板确认OK后再做剩余的板,批量板每生产25PNL检测一次线宽。
★ 各工序检测超标的板做记号,通过后工序微调介质层厚、铜厚、线宽线距达到阻抗要求。
★ 外层线路蚀刻后测量一次阻抗值,内层按成品值测量,外层按用软件计算出的无阻焊时阻抗值测量,测量超标的板做记号,通过阻焊工序微调油墨厚度达到阻抗控制要求。
★ 印完阻焊后测量阻抗值,达标的板继续向下工序流动,超标的板做报废处理。
如何做好PCB阻抗板
PCB阻抗板指的是需要进行阻抗控制的线路板。阻抗控制,指在一高频信号之下,某一线路层对其参考层,其信号在传输中产生的“阻力”须控制在额定范围,方可保证信号在传输过程中不失真。有的PCB样板厂家给客户几个固定的层压结构,让客户按照他的层压自己算阻抗,其实这样是做不好PCB阻抗板的。要做好PCB阻抗板,必须做好以下最基本的三点?
1. 工程资料处理
对于PCB多层板厂家来说,客户是不需要自己算阻抗,你只需要把需要控制阻抗的单端,差分线标出来,提出阻抗值要求,PCB厂家会根据自己工厂的参数帮您算。因为每个工厂的材料参数、线路补偿和蚀刻电镀的药水都有差异。把阻抗交给PCB厂家调配更靠谱!而对于这一点,有些样板厂,让客户调好阻抗,直接下线做,这是完全不负责任的,这样做对于单端阻抗,个别差分阻抗可能没问题,但对于DDR等多组阻抗来说,压根不靠谱。
2. 线路精度误差控制
线路精度控制不好,阻抗偏差这是很多PCB厂家最常见的问题,而要控制好线路精度,PCB厂家就必须满足拥有好的线路曝光机和真空蚀刻机。做样板的厂家通常没有LDI曝光机,因为LDI曝光机非常贵。真空蚀刻机的蚀刻效率比较慢,产能比较低是快板厂家的忌讳。
3. 压合
压合对于PCB阻抗板,特别是高多层阻抗板非常关键,因为PP介质层在高温压合下会呈现出流胶状态,这个时候,对于压合的温度,工艺,校准控制非常关键,否则成品介质层的厚度偏差则会严重影响阻抗值的精度,所以判定一个PCB厂家能不能做好阻抗板,要注意他们是否有自己的压合设备。