分析影响PCB阻抗的主要因素和阻抗影响不同程度.doc
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1、分析影响PCB阻抗的主要因素和阻抗影响不同程度摘要:通过对不同线宽、不同介质厚度、不同介电常数变化、线路层棕化、线路补偿等影响因素研究,分析影响PCB阻抗的主要因素和阻抗影响不同程度,为PCB高精度阻抗设计提供最佳建议方案。0前言在IC(集成电路)集成应用中,装配后的PCBA(印制电路板组装件)信号传输频率(发射)高到某一定值后,将受到PCB导线本身的影响,从而导致传输信号的严重失真或完全丧失。这表明在高集成PCB导线所流通的不是电流,而是方波讯号或脉冲在能量上的传输,这种讯号传输时所受到的阻力称之为“阻抗”。特别是在电子通信业对高频、高速信号等技术的快速推广及运用背景下,客户对PCB的要求不
2、仅仅是满足物理性能,对PCB电气性能的要求日益增加,如7%、5%阻抗公差,插入损耗控制等等。PCB制造业面临的挑战也不仅仅是加工工艺能力的考验,更多将是对设计能力的考验。由此可见,阻抗在IC高度集成化的PCB应用中越来越重要。1试验方法1.1 设备与材料设备:CITS900S4 Polar阻抗测试仪;TEKTRONIX阻抗测试仪。材料:规格为1080、2313、2116、7628的半固化片;0.10 mm内层芯板。1.2 试验项目(1)不同线宽对单线阻抗、差分阻抗的影响;(2)不同介质厚度对单线阻抗、差分阻抗的影响;(3)不同r(介电常数)变化对单线阻抗、差分阻抗的影响;(4)介质厚度管控之阻
3、抗条和单元内阻抗控制区残铜率的影响;(5)线路层棕化(或黑化)对阻抗值的影响;(6)线路补偿对阻抗的影响。2结果与讨论2.1 线宽变化对单线阻抗、差分阻抗的影响线宽控制是影响PCB阻抗控制精度的重要因素。采用不同半固化片、阻抗线宽测试对阻抗的影响,如表1、表2所列。半固化厚度越厚,线宽的宽度变化对阻抗值的影响越小。半固化厚度越薄,线宽的宽度变化对阻抗值的影响越大。特别是介质层中如果使用单张1080或更薄的半固化片作为阻抗线的介质层时,需要特别注意管控阻抗线宽的波动范围。2.2 介质厚度对单线阻抗、差分阻抗的影响介质厚度对阻抗精度有很大的影响,介质厚度包括芯板的介质层厚度和半固化片压合后的厚度。
4、采取不同半固化片和介质厚度分析对阻抗的影响,如表3、表4所列。介质层厚度越薄,介质层厚度的波动对阻抗线阻值的影响越大;介质层厚度越厚,介质层厚度的波动对阻抗线阻值的影响越小;特别是介质层中如果使用单张1080或更薄的半固化片作为阻抗线的参考层对应的介质层时,需要特别注意管控此介质层厚度的波动范围。2.3 不同(介电常数)对单线阻抗、差分阻抗的影响采取不同半固化片的介电常数分析对阻抗的影响,如表5、表6所列。介电常数每变化0.1时,对单线阻抗线阻抗值的影响约为10%;对差分阻抗线的阻抗值影响约为8%。2.4 介质厚度管控之阻抗条和单元内阻抗控制区的残铜率对阻抗的影响介质厚度半固化片厚度-铜厚*(
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