PCB特性阻抗控制精度探讨

随着以计算机为先导的电路信号传输高速化的迅速发展，其中一个非常重要的问题就是：要求PCB在高速信号传输中保持信号稳定，不产生误动作，这就要求所使用的PCB的特性阻抗控制精度化的提高。对特性阻抗控制精度提出更为严格的要求，这对PCB制造厂来说确实是很大的挑战，为此，本文针对如何满足客户严格的阻抗控制精度要求方面进行探讨，希望能对PCB制造业同行有所帮助。     

PCB特性阻抗的控制

常规的PCB用在高速，高频信号时会发生阻抗匹配问题。本主要对一组专用特性阻抗控制中的印制线路进行设计、生产，测试和计算，通过结构设计，计算，生产加工和测试以及对影响结果的因素进行讨论，表明了合理的设计结构和完善的生产加工工艺相结合，加上良好的测试设备进行监控，完全可以生产出符合高传输性能要求的印制线路板。     

不符合20H规则的阻抗线参考层设计对阻抗测量的影响

20 H规则作为PCB典型布线规则,随着传输信号工作频率逐步提高,其越来越被PCB设计人员采用以用来减少EMI问题。当然,PCB制造人员无法模拟20 H规则的EMI但须控制特性阻抗,故本文试图首次阐述20 H规则对特性阻抗控制的影响,并通过相关试验与量产过程进行证明。     

论高精度特性阻抗板的工程设计、制程控制与测试技术

随3G通讯及计算机技术的推动,电路讯号传输迅速向高频(射频)类、高速(逻辑)类发展,传输信号稳定性要求骤增,而特性阻抗是解决信号完整性问题的核心所在。高精度特性阻抗控制的电路板体现了产品从设计到生产、测量的总体质量。文章详尽介绍了高速传输条件下为减小串扰(杂讯)的共面阻抗模块设计、新型微带线设计与理论计算分析以及与阻抗精度控制密切相关的计算软件选择、测试图形设计等工程资料处理实际问题;试验探索了特性阻抗各影响因素在不同设计中的关键影响程度及其对应的生产过程控制要点;论述了减少阻抗测试误差的相关测试技术与对策;希望能对PCB制造业同行有所帮助。     

高精度特性阻抗板的工艺控制研究

随3G通讯的持续推动,电路讯号传输迅速向高频（射频）类、高速（逻辑）类发展,传输信号稳定性要求骤增,而特性阻抗是解决信号完整性问题的核心所在。高精度特性阻抗控制的电路板体现了产品从设计到生产、测量的总体质量。本文详尽介绍了高速传输条件下为减小串扰（杂讯）的共面阻抗模块设计、新型微带线设计与理论计算分析以及与阻抗精度控制密切相关的计算软件选择、测试图形设计等工程资料处理实际问题;试验探索了特性阻抗各影响因素在不同设计中的关键影响程度及其对应的生产过程控制要点;论述了减少阻抗测试误差的相关测试技术与对策;希望能对PCB制造业同行有所帮助。     

PCB设计的阻抗控制和阻抗匹配

阻抗设计是PCB可靠性设计的一个重要环节.本文从多层PCB板叠层的设计原理、特性阻抗的计算方法、严格的阻抗控制,来保证阻抗匹配,实现PCB的可靠性,使产品稳定的工作.     

论阻焊油墨对PCB之特性阻抗的影响

PCB中特性阻抗的控制与设计,决定着最终产品传输信号的好坏.而在加工PCB环节中,对阻抗的影响因素有诸如线宽/间距、铜厚、阻焊厚度等因素,本文将针对阻焊油墨对PCB特性阻抗的影响做简要的论述.     

PCB的特性阻抗与电磁干扰(Ⅰ)

近几年来,电子设备中,特别是通讯(信)设备和超级计算机等的信号传输高频化和高速数字化(逻辑电路)的急速发展,对 PCB 的特性阻抗值的控制,不仅提出了要求,而且其特性阻抗值的控制(精度或偏差)范围越来越小了。因而给 PCB 制造和覆铜箔基材(层压板)生产等提出了更严格的要求,同时,特性阻抗值将成为产品性能的一项重要测试或质控的关键内容和重要指标。为了促进我国 PCB 工业迅速走上能制造有严格控制的特性阻抗值发展需求,我《印制电路信息》主编林金堵同志专门收集了一些资料,并结合多年来生产实践与经验编写了《PCB 的特性阻抗与电磁干扰》一文约3万字。从本期起“特性阻抗”栏目分三次刊出,每次1万字。分次数太多显得时间拖得过久,文章显得较长,但较详细而深入以利于同行业者有个较全面的了解与掌握,对 PCB 生产(特别是有特性阻抗值控制要求,而且会迅速增加之)起到启迪作用。本刊编辑部     

PCB层间介质层厚度探讨

PCB生产实践中,有阻抗控制要求的印刷板,需在PCB制造中对板材的介电常数、导线的宽度和厚度、结构等加以控制,多层板中一旦特性阻抗控制不好,造成高速传输信号过程中和终端出现损耗损失、衰减失真、信号重叠、杂乱等现象,因此必须严格管控PCB层间介质层厚度。本文通过对PCB层间介质层厚度探讨,并针对此进行设计改善、控制。     

电路板线圈电阻的设计和测量

为了调节延时、满足系统时序设计要求,螺旋线圈设计是Layout中使用的一类走线方式。一般而言印制导线的电阻可以不予考虑,但是客户对该类长度相对较长的螺旋式走线,特别是在地线回路、大电流回路或某些特殊回路中,常常精确地规定了印制导线的允许电阻。为此,对印制电路内部微电阻影响的几大因素,重点针对如何精确控制印制电路微电阻方面进行探讨。     

高速PCB高精度特性阻抗设计

随着微电子技术的快速发展,信号的上升沿越来越快,高速电路产生的传输线效应日趋严重,PCB工程师必须采用基于传输线理论的高速PCB设计技术才能确保电路正常工作.特性阻抗设计是解决高速电路传榆线效应的核心和基础,借助Polar公司的Si9000阻抗计算软件,结合PCB制造商提供的材料参数以及加工工艺对阻抗的影响,可设计出符合自身产品特点的高精度特性阻抗模块.     

介电常数对PCB板性能影响的四个方面

从应用的角度阐述了介电常数对PCB板在信号传输速度、吸水率、特征阻抗、耐离子迁移性等性能方面的影响以及介电常数的测量方法,重点分析了介电常数是如何影响PCB信号传输速度的,降低介电常数和介电损耗的具体措施,以及离子在电场作用下迁移的原因和应对办法。     

PCB板特性阻抗测试方法研究

随着大规模、超大规模集成电路被广泛应用于通用系统中,新的串行总线的速率高达几十Gbit·s-1,在这样的速率下,如果传输线的阻抗不符合标准,传输线间就会产生严重的串扰,这将直接影响PCB的质量。为更深入地研究特性阻抗的测试方法,文中就特性阻抗的基本知识、TDR测试的基本原理和方法进行了介绍,为日后的PCB板特性阻抗测试工作提供了参考。     

刚挠结合板阻抗设计研究

随着数据传输速率越来越快,刚挠结合板的阻抗要求也越来越高,而刚挠结合板和普通刚性板的阻抗有很大区别,这对刚挠结合板的阻抗设计和控制带来很大的挑战,其阻抗设计值与理论值差别较大,往往实际测值超出理论值范围,达不到客户要求。针对如何满足客户刚挠结合板成品阻抗要求从工程设计方面进行探讨,希望能对PCB制造业同行有所帮助。     

传输线理论在信号完整性问题中的应用

信号完整性问题是目前高速数字设计领域最重要的问题之一。近年来的设计实践表明:大多数的电路板都或多或少的涉及到这个问题,电路板中的PCB走线可基本看作是一种特殊的无损传输线。故根据传输线的理论,可以分析、研究高速PCB板走线的信号特性,并找出解决信号完整性的方法。通过对该理论的研究,对当前最常用的2种解决方案源端匹配和末端匹配,做出了详尽的理论解释和优劣对比。     

通信系统中“电触点”对信号传输的影响

通信系统中电触点不良会造成对信号传输的影响。根据电接触理论结合高频传输的特点, 建立了电触点的物理模型, 研究发现当接触电阻大于传输线特性阻抗的两倍时, 接收端得到的信号幅度将减小一半以上（Ａ＜ １／４）, 从而将产生误码, 因而应尽可能减小接触阻抗     

脉冲信号近距离传输的电路设计

对于脉冲信号传输一百米左右距离的情况,首先用传输线理论分析了信号的传输特性,计算了信号传输的延时、衰减和反射;然后采用RS-485串行总线标准及在传输终端接匹配电阻的电路来传输脉冲信号,一方面提高了信号传输速率和传输距离,另一方面消除了信号因反射引起的畸变和失真,增强了信号的传输可靠性;最后通过实验证明了传输电路结构简单,信号传输可靠性高,具有很大的实用和推广价值。     

光模块中刚柔线路板电连接宽带阻抗匹配研究

文章分别对光收发组件中50 Ω柔性线路板和50 Ω刚性线路板,以及25Ω柔性线路板和50Ω刚性线路板间的电互连阻抗匹配进行了设计、仿真与实验验证.对于50 Ω_50 Ω刚柔板的高频连接,通过对其返回路径的通孔位置优化设计,使反射损耗Su在高频段降低约11％,插入损耗S21减小190％;对于25 Ω_50 Ω刚柔板的高频连接,提出新的优化方式:在硬板信号线的金手指上做通孔设计,并提取该结构的寄生参数,构建电路模型.该结构大幅提高了连接处容性阻抗,降低了阻抗失配,使得S11在高频段降低约38.2％,S21减小约34％.提出的柔性线路板与刚性线路板的电互连方式,能实现传输线间的阻抗匹配,减小信号反射和插入损耗,提高光模块传输质量,对于光器件的接入具有较大应用价值.