PCB阻抗

PCB阻抗的组成

1 表面微带线及特性阻抗

表面微带线的特性阻抗值较高并在实际中广泛采用，它的外层为控制阻抗的信号线面，它和与之相邻的基准面之间用绝缘材料隔开。

特性阻抗的计算公式为：

Z0=87/SQRT(εr+1.41)×ln[(5.98h)/(0.8w+t)] (1)

Z0：印刷导线的特性阻抗：

εr：绝缘材料的介电常数：

h：印刷导线与基准面之间的介质厚度：

w：印刷导线的宽度：

t：印刷导线的厚度。

从公式(1)可以看出，影响特性阻抗的主要因素是：(1)介质常数εr;(2)介质厚度h;(3)导线宽度w;(4)导线厚度t等。因而可知，特性阻抗与基板材料(覆铜板材)关系是非常密切的，故选择基板材料在PCB设计中非常重要。

2 材料的介电常数及其影响

材料的介电常数是材料的生产厂家在频率为1 MHz下测量确定的。不同生产厂家生产的同种材料由于其树脂含量不同而不同。本研究以环氧玻璃布为例．研究了介电常数与频率变化的关系。

介电常数是随着频率的增加而减小，所以在实际应用中应根据工作频率确定材料的介电常数，一般选用平均值即可满足要求。信号在介质材料中传输速度将随着介质常数增加而减小。因此要获得高的信号传输速度必须降低材料的介质常数。同时要获得高的传输速度就必须采用高的特性阻值，而高的特性阻抗必须选用低的介质常数材料。

3 导线宽度及厚度的影响

导线宽度是影响特性阻抗变化的主要参数之一。

当导线宽度改变0.025mm时．就会引起阻抗值相应的变化5～6Ω。而在实际生产中如果控制阻抗的信号线面使用18um铜箔，可允许的导线宽度变化公差为±0.015mm。如果控制阻抗的变化公差为35um铜箔，可允许的导线宽度变化公差为±0.003 mm。由此可见．生产中所允许的导线宽度变化会导致阻抗值发生很大的改变。导线的宽度是设计者根据多种设计要求确定的．它既要满足导线载流量和温升的要求．又要得到所期望的阻抗值。这就要求生产者在生产中应该保证线宽符合设计要求，并使其变化在公差范围内．以适应阻抗的要求。 导线厚度也是根据导体所要求的载流量以及允许的温升确定的。在生产中为了满足使用要求．镀层厚度一般平均为25um。导线厚度等于铜箔厚度加上镀层厚度。需要注意的是电镀前一度要保证导线表面清洁，不应粘有残余物和修板油黑，而导致电镀时铜没有镀上．使

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