PCB雙面板、四層板、六層板阻抗設計

為保證信號傳輸質(zhì)量、降低EMI干擾、通過相關的阻抗測試認證，需要對PCB關鍵信號進行阻抗匹配設計。本設計指南是綜合常用計算參數(shù)、電視機產(chǎn)品信號特點、PCB Layout實際需求、SI9000軟件計算、PCB供應商反饋信息等，而最終得出此推薦設計。適用于大部分PCB供應商的制程工藝標準和具有阻抗控制要求的PCB板設計。

一、 雙面板阻抗設計

100歐姆差分阻抗推薦設計

①、包地設計：線寬、間距 7/5/7 mil

地線寬度≥20mil

信號與地線距離6mil，每400mil內(nèi)加接地過孔;

②、不包地設計：線寬、間距 10/5/10mil

差分對與對之間距離≥20mil(特殊情況不能小于10mil)

建議整組差分信號線外采用包地屏蔽，差分信號與屏蔽地線距離≥35mil

(特殊情況不能小于20mil)。

90歐姆差分阻抗推薦設計

①、包地設計：

線寬、間距 10/5/10mil

地線寬度≥20mil

信號與地線距離6mil或5mil，每400mil內(nèi)加接地過孔;

②、不包地設計：

線寬、間距 16/5/16mil

差分對與對之間距離≥20mil

建議整組差分信號線外采用包地屏蔽，差分信號與屏蔽地線距離≥35mil

(特殊情況不能小于20mil)。

要領：優(yōu)先使用包地設計，走線較短并且有完整地平面可采用不包地設計;

計算參數(shù)：板材FR-4，板厚1.6mm+/-10%，板材介電常數(shù)4.4+/-0.2，銅厚1.0盎司(1.4mil)

阻焊油厚度 0.6±0.2mil，介電常數(shù) 3.5+/-0.3

圖1 包地設計

圖2 不包地設計

二、 四層板阻抗設計

100歐姆差分阻抗推薦設計

線寬、間距 5/7/5mil

差分對與對之間距離≥14mil(3W準則)

注：建議整組差分信號線外采用包地屏蔽， 差分信號與屏蔽地線距離≥35mil (特殊情況不能小于20mil)。

90歐姆差分阻抗推薦設計

線寬、間距 6/6/6mil

差分對與對之間距離≥12mil(3W準則)

要領：在差分對走線較長情況下，USB的差分線建議兩邊按6mil的間距包地以降 低EMI風險(包地與不包地，線寬線距標準一致)。

計算參數(shù)：板材FR-4，板厚1.6mm+/-10%，板材介電常數(shù)4.4+/-0.2，銅厚1.0盎司(1.4mil)

半固化片(PP) 2116(4.0-5.0mil)，介電常數(shù)4.3+/-0.2

阻焊油厚度 0.6±0.2mil，介電常數(shù) 3.5+/-0.3

疊層結構：

絲印層

阻焊層

銅皮層

半固化片

覆銅基板

半固化片

銅皮層

阻焊層

絲印層

圖3

三、 六層板阻抗設計

六層板疊層結構針對不同的場合會有不同，本指南只對比較常見的疊層(見圖 2)進行了設計推薦，后面的推薦設計都是以圖2的疊層下得到的數(shù)據(jù)。

外層走線的阻抗設計與四層板相同因內(nèi)層走線一般情況下比表層走線多了個平面層,電磁環(huán)境與表層不同以下是第三層走線阻抗控制建議(疊層參考圖4)

100歐姆差分阻抗推薦設計

線寬、間距 6/10/6 mil

差分對與對之間距離≥20mil(3W準則);

90歐姆差分阻抗推薦設計

線寬、線距 8/10/8 mil

差分對與對之間距離≥20mil(3W準則);

計算參數(shù)：板材FR-4，板厚1.6mm+/-10%，板材介電常數(shù)4.4+/-0.2，銅厚1.0盎司(1.4mil)

半固化片(PP) 2116(4.0-5.0mil)，介電常數(shù)4.3+/-0.2

阻焊油厚度 0.6±0.2mil，介電常數(shù) 3.5+/-0.3

疊層結構：

頂層絲印

阻焊層

銅皮層

半固化片

覆銅基板

半固化片

覆銅基板

半固化片

銅皮層

阻焊層

底層絲印

圖4

四、 六層以上，請按相關的規(guī)則自行設計或咨詢相關人員確定疊層結構及走線方案。

五、 因特殊情況有其他阻抗控制需求，請自行計算或者咨詢相關人員以確定設計方案

注：①、影響阻抗的情況較多，需要阻抗控制的PCB仍需要在PCB設計資料或樣板單中標 明阻抗控制要求;

②、100歐姆差分阻抗主要用于HDMI、LVDS信號，其中HDMI需要通過相關認證是強制要求;

③、90歐姆差分阻抗主要用于USB信號;

④、單端50歐姆阻抗主要用于DDR部分信號，鑒于DDR顆粒大部分采用內(nèi)部調(diào)節(jié)匹配阻抗設計，設計以方案公司提供Demo板為參考，本設計指南不作推薦;

⑤、單端75歐姆阻抗主要用于模擬視頻輸入輸出，在線路設計上都有一顆75歐姆的電阻對地電阻進行了匹配，所以在PCB Layout中不需要再進行阻抗匹配設計，但需要注意線路中的75歐姆接地電阻應靠近端子引腳放置。

常用PP

阻焊油厚：0.6±0.2mil Cer=3.5+/-0.3

審核編輯：湯梓紅