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PCB层叠阻抗如何计算

1年前浏览342

在进行PCB的层叠阻抗时,我们通常要按照常规的设计,或者提前跟板厂确定好各种参数,因为每个板厂的core 、PP都不一样。

以下面最简单的外层单端阻抗计算为例

外层单端:Coated Microstrip 1B



下面是双面板单端阻抗为50ohm的计算方法(板厚0.8mm)




substrtate 1 height           H1: 介质厚度(PP片或者板材,不包括铜厚)

substrtate 1 dielectric       Er1: PP片中的介电常数(板材为4.5,P片为4.2)

low trace width                 W1: 阻抗线上线宽(客户要求的线宽)

upper trace width             W2: 阻抗下线宽(W2=W1-0.5mil)

trace thickness                  T1: 成品铜厚(一般为1OZ=35um=1.35mil)

coating above substrate   C1: 基材的绿油厚度(一般按0.8mil制作)

coating above trace          C2: 铜皮或者走线上的绿油厚度(一般为0.5mil)

coating dielectric              CEr: 绿油的介电常数(按3.3mil计算)

impedance                        Zo: 上面计算出来的理论阻值


下面是比较实用的一个例子,重要的事情讲三遍!!!

举个6层PCB层叠,差分走线线的计算方法

6层板,优选方案3,可用方案1,备用方案2、4;



对于6层板,优先考虑方案3.优先布线层S2(stripline),其次是S3、S1,主电源及其对应的地布在4、5层,层厚设置时,增大S2之间的间距,缩小P-G2之间的间距(相应的缩小G1-S2层之间的间距),以减小电源平面的阻抗,减少电源对S2的影响,方案3:减少了一个信号层,多了一个内电层,虽然可供布线的层面减少,但是该方案解决了方案方案1和方案2共有的缺陷,

优点:

  1. 电源层和地线层紧密耦合;

  2. 每个信号层都与内电层直接相邻,与其他信号层具有有效的隔离,不易发生串扰;

  3. signal_2(inner_2)和两个内电层GND(inner_1)和POWER(inner_3)相邻,可以用来传输高速信号,两个内电层可以有效的屏蔽外界对signal_2的干扰和signal_2对外界的干扰;

在成本要求比较高时,可采用方案1.优选布线层为S1,S2,其次是S3和S4,

方案1:采用了4层信号层和2层内部电源/地层,具有较多的信号层,有利于元器件之间的布线工作。

缺陷:

  1. 电源层和地线层之分隔较远,没有充分的耦合;

  2. 信号层signal_2和signal_3直接相邻,信号隔离性不好,容易发生串扰。

与方案一相比,方案2保证了电源、地平面相邻,减少了电源钻孔,但S1、S2、S3、S4全部裸 露在外,只有S2有较好的参考平面。

对于局部少量信号要求较高的场合,方案4比方案3更合适,它能提供极佳的布线层S2;


层叠结构采用方案三 (SGSSGS),板厚1.0mm,层叠顺序和厚度参数如下:

    



来源:不懂幽默的秦二
电源理论
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2023-06-20
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