影響PCB特性阻抗的因素有哪些?

2020-12-25 凡億教育

一般來說,影響PCB特性阻抗的因素:介質厚度H、銅的厚度T、走線的寬度W、走線的間距、疊層選取的材質的介電常數Er、阻焊的厚度。

一般來說,介質厚度、線距越大阻抗值越大;介電常數、銅厚、線寬、阻焊厚度越大阻抗值越小。這些因素與特性阻抗的關係如圖1-20所示。

圖1-20 影響PCB特性阻抗分布圖

第一個:介質厚度,增加介質厚度可以提高阻抗,降低介質厚度可以減小阻抗;不同的半固化片有不同的膠含量與厚度。其壓合後的厚度與壓機的平整性、壓板的程序有關;對所使用的任何一種板材,要取得其可生產的介質層厚度,利於設計計算,而工程設計、壓板控制、來料公差是介質厚度控制的關鍵。

第二個:線寬,增加線寬,可減小阻抗,減小線寬可增大阻抗。線寬的控制要求在+/-10%的公差內,才能較好達到阻抗控制要求信號線的缺口影響整個測試波形,其單點阻抗偏高,使其整個波形不平整,阻抗線不允許補線,其缺口不能超過10%。線寬主要是通過蝕刻控制來控制。為保證線寬,根據蝕刻側蝕量、光繪誤差、圖形轉移誤差,對工程底片進行工藝補償,達到線寬的要求。

第三個:銅厚,減小線厚可增大阻抗,增大線厚可減小阻抗;線厚可通過圖形電鍍或選用相應厚度的基材銅箔來控制。對銅厚的控制要求均勻,對細線、孤立的線的板加上分流塊,其平衡電流,防止線上的銅厚不均,影響阻抗對cs與ss面銅分布極不均的情況,要對板進行交叉上板,來達到二面銅厚均勻的目的。

第四個:介電常數,增加介電常數,可減小阻抗,減小介電常數可增大阻抗,介電常數主要是通過材料來控制。不同板材其介電常數不一樣,其與所用的樹脂材料有關:FR4板材其介電常數為3.9—4.5,其會隨使用的頻率增加減小,聚四氟乙烯板材其介電常數為2.2—3.9間要獲得高的信號傳輸要求高的阻抗值,從而要低的介電常數。

第五個:阻焊厚度,印上阻焊會使外層阻抗減少。正常情況下印刷一遍阻焊可使單端下降2歐姆,可使差分下降8歐姆,印刷2遍下降值為一遍時的2倍,當印刷3次以上時,阻抗值不再變化。

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