阻抗控制设计指引new.doc

作 业 指 导 书 类 别： 管理标准 页 码: 共 页 版 本 号 : A 题 目： 阻抗控制设计指引 文件编号： 拟制部门： 工程部 生效日期： 2008-6-10 目的 确定阻抗控制的要求，规范阻抗计算方法，拟定阻抗测试COUPON设计之准则,确保产品能够满足生产的需要及客户要求。 范围 所有需要阻抗控制产品的设计、制作及审核。 2.1 定义 ◆特性阻抗的定义：在某一频率下，电子器件传输信号线中，相对某一参考层，其高频信号或电磁波在传播过程中所受的阻力称之为特性阻抗，它是电阻抗，电感抗，电容抗……的一个矢量总和。 ◆阻抗匹配impedance match: 在电子电路中的信号传输，由电源输出起，希望在无能量损失条件下传输到接受端，而中间不发生任何信号反射，因此要求印制板中的阻抗(ZL)和电源端的阻抗(ZO)相等，即称之阻抗匹配。阻抗不能匹配,则收到的信号失真. ◆微带线 microstrip: 在印制板中导线平行于接地面，中间由介质隔开的一种传输信号线结构。 ◆带状线 stripline: 在印制板中单一导线与两个平行地面平行，等距或不等距并由介质隔开而组成的一种传输信号线结构. ◆参考层：所有阻抗控制信号线都有参考层，有相同层的，有不同层的，一般是不同层的，除非客户特别注明为共面。参考层判定准则：找到阻抗控制信号线，其正下方和正上方的最邻近的铜面即为参考层。（简单说如后面所说的GND/VCC参考层） 2.2 特性阻抗的分类：目前常见的特性阻抗分为：单端(线)阻抗、差分(动)阻抗、共面阻抗此三种情况。 2.2.1 单端(线)阻抗：英文single ended impedance ,指单根信号线测得的阻抗 。 2.2.2 差分(动)阻抗：英文differential impedance,指差分驱动时在两条等宽等间距的传输线中测试到的阻抗。 2.2.3 共面阻抗：英文coplanar impedance ,指信号线在其周围GND/VCC(信号线到其两侧GND/VCC间距相等)之间传输时所测试到的阻抗。 职责 3.1 工程部负责本文件的编制及修订。 3.2 工程设计人员负责对客户资料中阻抗要求的理解及转换，负责编写阻抗控制的流程指示、菲林修改指示及阻抗测试COUPON的设计。MI在生产使用过程中负责解释相关条款内容。 3.3 品保部QAE负责对工程资料的检查及认可。 内容 4.1 阻抗设计流程： 4.2 阻抗控制需求的决定条件： 当信号在PCB导线中传输时，若导线的长度接近信号波长的1/7，此时的导线便成为信号传输线，一般信号传输线均需做阻抗控制。PCB制作时，依客户要求决定是否需管控阻抗，若客户要求某一线宽需做阻抗控制，生产时则需管控该线宽的阻抗。 4.3 阻抗匹配的三个要素： 4.3.1 输出阻抗(原始主动零件) 特性阻抗（信号线） 输入阻抗（被动零件） （PCB板） 阻抗匹配 4.3.2 当信号在PCB上传输时，PCB板的特性阻抗必须与头尾元件的电子阻抗相匹配，一但阻抗值超出公差，所传出的信号能量将出现反射、散射、衰减或延误等现象，从而导致信号不完整，信号失真。 4.4 阻抗影响因素： 4.4.1 Er：介质介电常数，与阻抗值成反比 ，介电常数按新提供的《板材介电常数表》计算 。 4.4.2 H1，H2，H3...：线路层与接地层间介质厚度,与阻抗值成正比。 4.4.3 W1：阻抗线线底宽度；W2：阻抗线线面宽度,与阻抗成反比。 A：当内层底铜为HOZ时，W1=W2+0.3mil;内层底铜为1OZ时，W1=W2+0.5mil;当内层底铜为2OZ时W1=W2+1.2mil 。 B:当外层底铜为HOZ,W1=W2+0.8mil ; 外层底铜为1OZ时,W1=W2+1.6mil ;