PCB如何阻抗计算-阻抗计算实例教程

(1)层叠要求:板厚为1.2mm,板材为FR-4,层数为6层,内层铜厚为1OZ,表层铜厚为0.5OZ。

(2)根据芯板和PP片常见厚度参数组合,并根据层叠厚度要求,可以堆叠出如图10-53所示的层叠结构。

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图10-53  6层层叠结构图

图10-53中标出的PP片厚度为实际厚度,计算公式如下。

PP(3313)[实测值]=0.1034mm[理论值]-0.035/2mm×(1-1)[表层铜厚为0.5OZ,残铜率取1]-0.035mm×(1-0.7)[内层铜厚为1OZ,残铜率取70%]=0.0929mm=3.65mil

PP(7628×3)[实测值]=0.1951mm×3[理论值]-0.035mm×(1-0.23)[内层铜厚为1OZ,相邻信号层残铜率取0.23%]-0.035mm×(1-0.23)[内层铜厚为1OZ,相邻信号层残铜率取0.23%]= 0.5314mm=20.92mil

板子总厚度=0.5OZ+3.65mm+1OZ+5.1mm+1OZ+20.92mm+1OZ+5.1mm+1OZ+3.65mm+0.5OZ= 1.15mm

(3)打开Polar SI9000软件,选择需要计算阻抗的阻抗模型,计算表层50欧姆单线阻抗线宽。如图10-54所示,根据压合层叠数据,填入相关已知参数,计算得出走线线宽W0=6.8mil。这个是计算出比较粗的走线,有时候会基于走线难度准许阻抗存在一定的误差,所以可以根据计算得出的走线线宽来稍微调整。例如,调整计算参数走线线宽5.5mil时,计算阻抗Zo=54.82,如图10-55所示。

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图10-54  根据阻抗计算线宽

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图10-55  根据线宽微调阻抗值

(4)需计算内层(以第3层为例)90欧姆差分阻抗走线线宽与间距,如图10-56所示,选择内层差分阻抗模型,根据压合层叠数据,填入已知参数,然后可以通过阻抗要求,调整线宽和间距,分别计算,考虑到板卡设计难度,微调阻抗在准许范围之内即可。

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图10-56  90欧姆差分阻抗计算结果

(5)最终计算结果如表10-7所示。

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表10-7  阻抗计算结果