半固化片组合的介电常数不是简单的算术平均,甚至在构成微带线和带状线时的Er值也有所不同。另一方面,FR-4的Er也随信号频率的变化有一定改变,不过在1GHz 以下一般认为FR-4 材料的Er 值约4.2。通常计算时采用4.2。

4、在实际的阻抗控制中,一般采用介质为FR-4,其Er约4.2,线条厚度t对阻抗影响较小,实际主要可以调整的是H和W,W(设计线宽)一般情况下是 由设计人员决定的,但在设计时应充分考虑线宽对阻抗的配合性和实际加工精度。当然,采用较小的W 值后线条厚度t 的影响就不容忽视了。H(介质层厚度)对阻抗控制的影响最大,实际H 有两类情况:一种是芯板,材料供应商所提供的板材中H的厚度也是由以上三种半固化片组合而成,但其在组合的过程中必然会考虑三种材料的特性,而绝非无条件 的任意组合,因此板材的厚度就有了一定的规定,形成了一个相应的清单,同时H 也有了一定的限制。如0.17mm 1/1的芯板为 2116 ×1,0.4mm 1/1的芯板为1080×2+7628×1等。另一种是多层板中压合部分的厚度:其方法基本上与前相同但需注意铜层的损失。如内电层间用半固化片进行填 充,因在制作内层的过程中铜箔被蚀刻掉的部分很少,则半固化片中树脂对该区的填充亦很少,则半固化片的厚度损失可忽略。反之,如信号层之间用半固化片进行 填充,由于铜箔被蚀刻掉的部分较多,则半固化片的厚度损失会很大且难以估计。因此,有人建议在内层的信号层要求铺铜以减少厚度损失。(上述资料来源于:P C B 高速数字设计中的阻抗控制(西南电子电信技术研究所 陈飞))

5、特征阻抗与传输线的宽度是成反比的,宽度越宽,阻抗越低,反之则阻抗更高。

6、在有些板的设计要求中对板层厚度有限制时,此时要达到比较好的阻抗控制,采用好的叠层设计非常关键。从实际的计算中可以得出以下结论:

a. 每个信号层都要有参考平面相邻, 能保证其阻抗和信号质量;

b. 每个电源层都要有完整的地平面相邻, 使得电源的性能得以较好的保证;

7、关于差分走线的线宽和间距对阻抗控制的讨论:

通过软件计算发现,改变差分对的间距对阻抗控制的影响较大,但是这里涉及到另一个问题,就是差分对的耦合问题。

差分对耦合的主要目的是增强对外界的抗干扰能力和抑止EMI。耦合分为紧耦合方式( 即差分对线间距小于或等于线宽) 和松耦合方式。

如果能保证周围所有的走线离差分对较远(比如远远大于3 倍的线宽),那么差分走线可以不用保证紧密的耦合,最关键的是保证走线长度相等即可。(可以参见Johnson 的信号完整性网站上的关于差分走线的阐述,他就要求他的layout 工程师将差分线离得较远,这样可以方面绕线)。只是目前大多数多层高速的PCB 板走线空间很紧密,根本无法将差分走线和其它走线隔离开来,所以这时候保持紧密的耦合以增加抗干扰能力是应该的。

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