PCB設(shè)計(jì)如何解決阻抗不連續(xù)問題？

深圳高都電子有限公司是一家專業(yè)從事電子產(chǎn)品電路板

設(shè)計(jì)的公司
(布局布線設(shè)計(jì))PCB設(shè)計(jì)公司，主要承接多層、
高密度印刷電路板設(shè)計(jì)圖板和電路板設(shè)計(jì)打樣業(yè)務(wù)。然

后
介紹PCB設(shè)計(jì)中阻抗不連續(xù)的解決方案方法。
深圳印刷電路板設(shè)計(jì)公司
什么是阻抗？
為了澄清幾個(gè)概念，我們經(jīng)常看到阻抗，特征阻抗，
瞬時(shí)阻抗。嚴(yán)格來說，他們是不同的，但萬變從未離開
它們?nèi)匀皇亲杩沟幕径x：
a)傳輸線起始處的輸入阻抗簡(jiǎn)稱阻抗；
b)信號(hào)在任何時(shí)候遇到的適時(shí)阻抗稱為瞬時(shí)阻抗；
c)如果傳輸線具有恒定的瞬時(shí)阻抗，則稱之為傳輸
傳輸線的特性阻抗。
特征阻抗描述了沿傳輸線傳播的信號(hào)的瞬態(tài)阻抗
這是影響傳輸線電路中信號(hào)完整性的主要因素。
除非另有規(guī)定，傳輸線阻抗通常稱為特征阻抗。影響特

征阻抗的因素有：介電常數(shù)、介電厚度和線寬
和銅箔厚度。
什么是阻抗
什么是阻抗連續(xù)性？
阻抗連續(xù)性類似：水在均勻的溝渠中穩(wěn)定而突然地流動(dòng)
然而，溝渠變寬了。那么水就在拐角處
震動(dòng)，產(chǎn)生水波傳播。這是由阻抗不匹配引起的結(jié)
水果。
印刷電路板設(shè)計(jì)阻抗不連續(xù)性的解決方案方法
1.漸變線
有些射頻器件封裝很小，貼片焊盤寬度可能小至12密耳

。
射頻信號(hào)的線寬可能超過50毫米，因此應(yīng)使用漸變線，

禁止線路
廣突變。漸變線如圖表明穿越渡部分的線應(yīng)該不會(huì)太久
漸變線
2.角落
如果射頻信號(hào)線成直角，拐角處的有效線寬會(huì)增加，阻

抗也會(huì)增加
不連續(xù)導(dǎo)致信號(hào)反射。為了減少不連續(xù)性，應(yīng)該檢查拐

角
加工有兩種方法：切角和圓角?；〗堑陌霃綉?yīng)為
足夠大，一般來說，保證：R3W。如下圖所示。
角落
3.大墊子
當(dāng)在50歐姆的精細(xì)微帶線，上有一個(gè)大焊盤時(shí)，該大焊

盤相當(dāng)于分布電容
，破壞微帶線特征阻抗的連續(xù)性兩種可同時(shí)采用
方法改進(jìn)：一是微帶線介質(zhì)加厚，二是焊盤下的介質(zhì)
接地層挖空可以降低焊盤的分布電容。下圖。
大墊子
4.過孔
過孔是鍍?cè)陔娐钒屙攲雍偷讓又g的通孔外面的金屬圓

柱體
尸體。信號(hào)過孔連接不同層的傳輸線。過孔的殘樁是過

孔
的未使用部分。過孔焊盤是連接過孔的圓環(huán)-shaped焊

盤
連接到頂部或內(nèi)部傳輸線。隔離盤是每個(gè)電源或接地層
防止電源和接地層短路。
過孔寄生參數(shù)
過孔寄生參數(shù)
經(jīng)過嚴(yán)格的物理理論推導(dǎo)和近似分析，過孔
等效電路模型是電感器的兩端與接地電容器串聯(lián)，例如
如下所示。
過孔等效電路模型
過孔等效電路模型
根據(jù)等效電路模型，過孔本身對(duì)地具有寄生電容，
假設(shè)過孔反焊盤的直徑是D2，過孔焊盤的直徑是D1，

PCB
如果板的厚度是t，板基材介常數(shù)是，過孔的寄生電
容量大約為：
過孔寄生電容
過孔寄生電容會(huì)導(dǎo)致信號(hào)上升時(shí)間和傳輸速度延長(zhǎng)
減速，從而降低信號(hào)質(zhì)量。同樣，過孔也有寄生現(xiàn)象
電感，在高速數(shù)字印刷電路板中，寄生電感造成的危害

往往很大
寄生電容。
其寄生串聯(lián)電感會(huì)削弱旁路電容的貢獻(xiàn)，從而削弱整體
供電系統(tǒng)的濾波效果。假設(shè)l是ht的電感
的長(zhǎng)度，d是中心孔的直徑。過孔近似的寄生電感很大
小近似值：
過孔近似的寄生電感
過孔是導(dǎo)致射頻通道阻抗不連續(xù)的重要因素之一，例如
如果信號(hào)頻率大于1GHz，應(yīng)考慮過孔的影響。
常用的降低過孔方法阻抗不連續(xù)性的方法有：采用無盤

工藝，
選擇出口方式，優(yōu)化防墊直徑等。優(yōu)化的防墊直徑為
減少阻抗不連續(xù)性的常用方法方法。因?yàn)檫^孔
性和孔徑，墊、防墊、疊層結(jié)構(gòu)、出線方式等結(jié)構(gòu)
與尺寸相關(guān)，建議在每個(gè)設(shè)計(jì)中根據(jù)具體情況使用HFSS

和HFSS
Optimetrics用于優(yōu)化模擬。
采用參數(shù)化模型時(shí)，建模過程非常簡(jiǎn)單。在審查期間，

有必要
PCB設(shè)計(jì)師要提供相應(yīng)的仿真文件。
過孔，的直徑，墊的直徑，深度和反墊都會(huì)帶來變化
，導(dǎo)致阻抗不連續(xù)、反射和插入損耗嚴(yán)重。
5.通孔同軸連接器
類似于過孔結(jié)構(gòu)，通孔同軸連接器也具有阻抗不連續(xù)性
，所以解決方案方法與過孔的相同降低通孔同軸連接器

的阻抗
不連續(xù)方法的常見用途還有：采用無盤工藝和合適的輸

出
線模式，優(yōu)化防墊直徑。
印刷電路板設(shè)計(jì)打樣
深圳高都；電子線路板設(shè)計(jì)能力
最大信號(hào)設(shè)計(jì)速率：10 Gbps  CML  差分信號(hào)；
最大PCB設(shè)計(jì)層數(shù)：40層；
最小線寬：2.4mil；
最小行距：2.4mil；
最小BGA引腳間距：0.4mm；
最小機(jī)械孔徑：6密耳；
最小激光鉆孔直徑：4密耳；
最大引腳數(shù)：63000
組件最大數(shù)量：3600；
最大BGA數(shù)：48。