阻抗知识课件

阻抗知識講解何謂阻抗:

交流電路中電流所遇到的阻力,稱之為阻抗(Impedance,符號為Z),單位為歐姆.而高頻信號線中傳播訊號所遇到的阻力,則另稱為特性阻抗,兩線間的阻抗稱謂差動阻抗,符號為ZO,單位仍為毆姆.

特性阻抗

(CharacteristicImpedance)

差動阻抗

(DifferentialImpedance)

共模阻抗

(CommonModeImpedance)

奇模阻抗

(OddModeImpedance)("當二導體與其大地絕緣後,彼此之間的阻抗")

("二導線間的量測阻抗")

(“將兩導線連接在一起時,導線對大地之間的阻抗關係")阻抗類型:第一章、阻抗知識簡介第一章、阻抗知識簡介為了使電路板走向高密度,小體積及單一零件趨勢,多層板組裝高速零件時,訊號線之“特性阻抗”(characteristicimpedance)必須控制在一定範圍內,使高頻訊號順利傳遞,以減低線路阻抗,失真,干擾,串音等問題.此種品質要求稱謂“阻抗控制”.阻抗對PWB電路板乃指在某一高頻下,某一線路層對一相關層(接地層)總合之阻抗(電阻,電容阻,電感抗),亦即線路均勻性及介電層厚度之均勻性均與電阻息息相關.1.1特性阻抗在计算机、无线通信等电子信息产品中,ＰＣＢ的路中的传输的能量,是一种由电压与时间所构成的方形波信号（squarewavesignal）,称为脉冲（pulse）.它所遭遇的阻力则称为特性阻抗.Zo=Rt+(L/C),Rt可忽略,於是電感(L),電容(C)1/21.2差動阻抗與奇模阻抗差動阻抗:由兩根差動信號線組成的控制阻抗的一種複雜結構,驅動端輸入的信號為極性相反的兩個信號波形,分別由兩根差動線傳送,在接收端這兩個差動信號相減,這種方式主要用於高速數模電路中以獲得更好的信號完整性及抗噪聲干擾。奇模阻抗:兩線中一線對地的阻抗Zoo,兩線阻抗值是一致Zdiff=2*Zoo1.3共模阻抗與偶模阻抗共模阻抗:驅動端輸入極性相同的兩個同樣信號波形,將兩線連在一起時的阻抗Zcom偶模阻抗:兩線中一線對地的阻抗Zoe,兩線阻抗值是一致,通常比奇模阻抗大Zcom=Zoe/22.產品對阻抗控制的需求高頻傳輸易發生的問題高頻傳輸線中訊號衰減與阻抗控制高頻傳輸線中噪音干擾利於消除噪音的方法產品對阻抗控制的進一步需求2.3高頻傳輸線中噪音干擾外屆電磁波干擾及自身反射的電磁波干擾DeviceDeviceReflections差動阻抗利於消除噪音INPUTA=outputA+-outputA-OUTPUTB=inputB+-inputB-設計為差動阻抗可消除噪音干擾DeviceDeviceA+A--InputAOutputBB+B--2.5產品對阻抗控制的進一步需求產品要求的電壓更小,噪音干擾更大,要求抗干擾性更好高頻訊號更易產生噪音干擾,易受噪音干擾產品抗干擾越好要求阻抗匹配越好,即產品阻抗偏差越小3.1影響阻抗的因素1.線寬(Tracethickness)線徑愈小,阻抗愈大,傳輸速率愈快。2.銅層厚度(Copperthickness)銅厚愈小,阻抗愈大,傳輸速率愈快。3.絕緣層厚度(Dielectricthickness)絕緣層愈厚,阻抗愈大,傳輸速率愈快。4.介質常數(Dielectricconstant)基材介電系數(εr)：與阻抗成反比。5.防焊漆厚度:厚度增加阻抗變小3.2各因素影響對比以下為各因素影響程度對比除DK值由原物料決定,其餘由原物料及制程決定1.介質層厚度每變化1.0Mil,阻抗變化約6~7Ω;2.訊號線寬度每變化1.0Mil,阻抗變化約5~6Ω;3.銅厚度每變化0.2Mil,阻抗變化約0.5Ω;4.防焊厚度每變化0.4Mil,阻抗變化約0.5Ω;5.介質常數(Er)每變化0.2,阻抗變化約1.0Ω.3.2各因素影響率3.3電路板阻抗控制的內容與範圍線寬及間距:在客戶允許範圍內,根據阻抗模擬調整線寬間距,以達到阻抗要求介層厚度:根據客戶要求在允許公差內選用不同含膠量的PP調整介層厚度銅厚:在客戶允許範圍內調整,以達到阻抗要求防焊厚度:在客戶允許範圍內調整,以達到阻抗要求阻抗設計COUPON(4層板)L2(GROUND)L3(POWER)L2L4L1L3L2L1L4SIGNALGROUNDCOMP.SIDEL3SOLD.SIDEL2L4L1L3L2L3L4L1SIGNALGROUND阻抗設計COUPON(8層板)L4(SIGNAL)L5(SIGNAL)L2(GROUND)L7(GROUND)L3(SIGNAL)SOLD.SIDEL2L3L1L5L4L2L7L7L2L2L7L7L1L3L8L6SIGNALGROUNDL7L2L7L2L6L8L4L5L6(SIGNAL)L2L3L1L5L4L2L7L7L2L2L7L7L1L3L8L6SIGNALGROUNDCOMP.SIDEL7L2L7L2L6L8L4L5阻抗設計注意因素:零件腳孔鑽嘴大小一般為0.55〜0.65mm;零件腳孔孔心距為0.1";訊號線長度不小于6";走線層阻抗制作須考盧是否需要加護衛線,護衛線距離阻抗線一般為20mil，需注意訊號線及護衛線不可互相遮蔽,相鄰訊號線亦不可.（護衛線路寬一般為30mil）相鄰訊號層以最近之Ground,power層為參考層;隔層測時,注意中間層銅皮對應信號線需掏空20-30MIL,且加護衛銅皮防止介質層偏薄，造成阻值偏低.相對同一參考層之不同信