印刷电路板(PCB)的特性阻抗与特性阻抗控制(3)

印刷电路板(PCB)的特性阻抗与特性阻抗控制

件 （Receiver）。信号在印制板的信号线中传输时，其特性阻抗值Z0 必须 与头尾元件的“电子阻抗”能够匹配，信号中的“能量”才会得 到完整的传输。

2、缘由二

一旦出现印制板质量不良，Z0 超出公差时，所传的信号 会出现反射（Reflection）、散失（Dissipation）、衰减 （Attenuation）或延误（Delay）等问题，严重时会传错信 号，死机。

3、缘由三

严格选择板材和控制生产流程，多层板上的Z0 才能符合 客户所要求的规格。元件的电子阻抗越高时，其传输速度才会越快，因而 PCB的Z0 也要随之提高，方能达到匹配元件的要求。Z0 合格的多层板，才算得上是高速或高频讯号所要求的 合格品。

四、特性阻抗ZO 与板材及制程关系

微带线结构的特性阻抗Z0计算公式：Z0 = 87/r +1.41 ln5.98H / （0.8W+T）

其中：εr －介电常数 H－介质厚度 W－导线宽度 T－导线厚度

板材的 εr 越低，越容易提高PCB线路的Z0 值，而与高速 元件的输出阻抗值匹配。

1、 特性阻抗Z0与板材的εr成反比

Z0 随着介质厚度的增加而增大。因此，对Z0 严格的高频 线路来说，对覆铜板基材的介质厚度的误差，提出了严格的 要求。通常，介质厚度变化不得超过10％。

2、 介质厚度对特性阻抗Z0的影响

随着走线密度的增加，介质厚度的增加会引起电磁干扰 的增加。因此，高频线路和高速数字线路的信号传输线，随 着导体布线密度的增加，应减小介质厚度，以消除或降低电 磁干扰所带来的杂信或串扰问题、或大力降低εr ，选用低εr 基材。

根据微带线结构的特性阻抗Z0 计算公式：Z0 = 87/r +1.41 ln5.98H / （0.8W+T）

铜箔厚度（T）是影响Z0的一个重要因素，导线厚度越 大，其Z0越小。但其变化范围相对较小。

3、 铜箔厚度对特性阻抗Z0的影响

越薄的铜箔厚度，可得到较高的Z0 值，但其厚度变化对 Z0 贡献不大。

采用薄铜箔对Z0 的贡献，还不如说是由于薄铜箔对制造 精细导线，来提高或控制Z0 而作出贡献更为确切。

根据公式：

Z0 = 87/r +1.41 ln5.98H / （0.8W+T）

线宽W越小，Z0越大；减少导线宽度可提高特性阻抗。

线宽变化比线厚变化对Z0的影响明显得多。