如何計算阻抗（上）

　　關于阻抗的話題已經(jīng)說了這么多，想必大家對于阻抗控制在pcb layout中的重要性已經(jīng)有了一定的了解。俗話說的好，工欲善其事，必先利其器。要想板子利索的跑起來，傳輸線的阻抗計算肯定不能等閑而視之。

　　在高速設計流程里，疊層設計和阻抗計算就是萬里長征的第一步。阻抗計算方法很成熟，所以不同的軟件計算的差別很小，本文采用Si9000來舉例。

　　阻抗的計算是相對比較繁瑣的，但我們可以總結一些經(jīng)驗值幫助提高計算效率。對于常用的FR4，50ohm的微帶線，線寬一般等于介質(zhì)厚度的2倍;50ohm 的帶狀線，線寬等于兩平面間介質(zhì)總厚度的二分之一，這可以幫我們快速鎖定線寬范圍，注意一般計算出來的線寬比該值小些。

　　除了提升計算效率，我們還要提高計算精度。大家是不是經(jīng)常遇到自己算的阻抗和板廠算的不一致呢?有人會說這有什么關系，直接讓板廠調(diào)啊。但會不會有板廠調(diào)不了，讓你放松阻抗管控的情況呢?要做好產(chǎn)品還是一切盡在自己的掌握比較好。

　　以下提出幾點設計疊層算阻抗時的注意事項供大家參考：

　　1，線寬寧愿寬，不要細。這是什么意思呢?因為我們知道制程里存在細的極限，寬是沒有極限的。如果到時候為了調(diào)阻抗把線寬調(diào)細而碰到極限時那就麻煩了，要么增加成本，要么放松阻抗管控。所以在計算時相對寬就意味著目標阻抗稍微偏低，比如單線阻抗50ohm，我們算到49ohm就可以了，盡量不要算到51ohm。

　　2，整體呈現(xiàn)一個趨勢。我們的設計中可能有多個阻抗管控目標，那么就整體偏大或偏小，不要100ohm的偏大，90ohm的偏小。

　　3，考慮殘銅率和流膠量。當半固化片一邊或兩邊是蝕刻線路時，壓合過程中膠會去填補蝕刻的空隙處，這樣兩層間的膠厚度時間會減小，殘銅率越小，填的越多，剩下的越少。所以如果你需要的兩層間半固化片厚度是5mil，要根據(jù)殘銅率選擇稍厚的半固化片。

　　4，指定玻布和含膠量?？催^板材datasheet的工程師都知道不同的玻布，不同的含膠量的半固化片或芯板的介電系數(shù)是不同的，即使是差不多高度的也可能是3.5和4的差別，這個差別可以引起單線阻抗3ohm左右的變化。另外玻纖效應和玻布開窗大小密切相關，如果你是10Gbps或更高速的設計，而你的疊層又沒有指定材料，板廠用了單張1080的材料，那就可能出現(xiàn)信號完整性問題。

　　當然殘銅率流膠量計算不準，新材料的介電系數(shù)有時和標稱不一致，有的玻布板廠沒有備料等等都會造成設計的疊層實現(xiàn)不了或交期延后。咋辦?最好的辦法就是在設計之初讓板廠按我們的要求，他們的經(jīng)驗設計個疊層，這樣最多幾個來回就能得到理想又可實現(xiàn)的疊層了。