印制板的特性阻抗與控制

1、印制板的特性阻抗與控制Characteristic Impedance and Control of PCB目 錄1、 問題的提出 （1）、電阻 （2）、阻抗Z （3）、特性阻抗控制 2、 信號(hào)傳播與傳輸線 （1）、信號(hào)傳輸線定義 （2）、傳輸速率與介電常數(shù) （3）、減少串憂措施：短線、簿板、少平行線 3、 為什么要控制特性阻抗值？ 4、 特性阻抗Z0與板材及制程的關(guān)系 （1）、Z0與板材的成反比 （2）、介質(zhì)厚度對(duì)的Z0影響 （3）、銅箔厚度對(duì)的Z0影響 （4）、導(dǎo)線寬度對(duì)的Z0影響 5、特性阻抗控制PCB工藝控制重點(diǎn)（1）、底片制作 （2）、拼板設(shè)計(jì)（3）、蝕刻 （4）、AOI查 （5）、

2、層壓 （6）、選好基材 （7）、阻焊 （8）、吸水 6、小結(jié)和注意 （1）、控制4大參數(shù) （2）、流程控制關(guān)鍵點(diǎn) （3）、影響基材的因素 （4）、=Dk，Df=tan7、特性阻抗Z0的測(cè)試 印制板的特性阻抗與控制Characteristic Impedance and Control of PCB 1、問題的提出（1）、電阻直流電流（D.C）流過導(dǎo)線時(shí)會(huì)受到一個(gè)阻力，這個(gè)阻力稱為電阻，符號(hào)為R，數(shù)值單位為“歐姆”（ohm,）。電阻（R）與電流（）和電壓（）的關(guān)系是：電阻還同導(dǎo)體材料即電阻率，導(dǎo)線長(zhǎng)度L，導(dǎo)體截面積S有關(guān)，其關(guān)系是：L/S（2）阻抗R2+(XL-XC) 2交流電流流過一個(gè)導(dǎo)體時(shí)，

3、所受到的阻力稱為阻抗（Impedance），符號(hào)為，單位仍為。這時(shí)的阻力同直流電流所遇到的阻力有差別，除了電阻的阻力外，還有感抗（）的容抗（）的阻力問題，為區(qū)別直流電（D.C）的電阻，因而把交流電所遇到的阻力稱為阻抗（），電阻（）、感抗（）、容抗（）和阻抗（）的關(guān)系是： Z = （3）特性阻抗控制 英文Characteristic Impedance Control稱為特性阻抗控制。近年來，IC集成度的提高和應(yīng)用，其信號(hào)傳輸頻率和速度越來越高，因而在印制板導(dǎo)線中信號(hào)傳輸（發(fā)射）高到某一定值后，便會(huì)受到PCB導(dǎo)線本身的影響，會(huì)造成傳輸信號(hào)的嚴(yán)重失真或完全喪失。這表明，PCB導(dǎo)線所“流通”的“東西

4、”并不是電流，而是方波訊號(hào)或脈沖，（Square Wave Signal,Pulse）在能量上的傳輸。這種“訊號(hào)”傳輸時(shí)所受到的阻力，另稱為“特性阻抗”，代表符號(hào)為Z0。這表明，PCB導(dǎo)線上單解決“通”“斷”“短路”的問題還不夠，還要控制導(dǎo)線的特性阻抗問題。就是說，高速傳輸、高頻訊號(hào)傳輸?shù)膫鬏斁€在質(zhì)量上要比傳輸導(dǎo)線嚴(yán)格多了，不再是Open/Short測(cè)試過關(guān)，或缺口、毛刺末超過線寬20%，就能接收。必須要求測(cè)定特性阻抗值，這個(gè)阻抗也要控制在公差以內(nèi)，否則，只有報(bào)廢，不是返工。圖0（見下頁）表示PCB導(dǎo)線上傳輸?shù)氖欠讲ㄐ盘?hào)或脈沖信號(hào)；不同傳輸線工作中電力線與磁力線的關(guān)系。2、訊號(hào)傳播與傳輸線（1

5、）信號(hào)傳輸線定義： 根據(jù)電磁波的原理，波長(zhǎng)（入）愈短，頻率（）愈高。二者乘積為光速。即： 入31010cm 任何元器件，盡管具有很高的信號(hào)傳輸頻率，但經(jīng)過PCB導(dǎo)線傳輸后，原來很高的傳輸頻率將降下來，或時(shí)間延遲了。因此，導(dǎo)線長(zhǎng)度越短越好。所以，提高PCB布線密度或縮短導(dǎo)線尺寸是有利的。但隨著元件頻率加快，或脈沖周期縮短，導(dǎo)線長(zhǎng)度接近信號(hào)波長(zhǎng)（速度）的某一范圍，這時(shí)元件在PCB導(dǎo)線傳輸時(shí)便會(huì)出現(xiàn)明顯的“失真”。轉(zhuǎn)變成方波訊號(hào) 轉(zhuǎn)變成方波訊號(hào) 轉(zhuǎn)變成方波訊號(hào)成為二進(jìn)位選輯式電子訊號(hào) Clock Rate Switching Speed (時(shí)鐘速率、頻率) （切換速度）上圖表示在PCB導(dǎo)線上傳輸?shù)氖?/p>

6、方波訊號(hào)電力線磁力線COAXIAL STRIPLINE MICROSTRIP COPLANAR 回軸電纜 帶狀線 微帶線 平面線圖：常見的四種傳輸線（Tranamission Line），其工作中之電力線與磁力線的關(guān)系。IPC-2141的3.4.4提出“當(dāng)信號(hào)在導(dǎo)線中傳輸時(shí)，若導(dǎo)線長(zhǎng)度接近信號(hào)波長(zhǎng)的1/7時(shí)，此時(shí)的導(dǎo)線被為信號(hào)傳輸線?！保ㄒ嘤形墨I(xiàn)認(rèn)為，導(dǎo)線長(zhǎng)接近信號(hào)傳輸波長(zhǎng)1/10時(shí)，按信號(hào)傳輸線處理。）舉例說明如下：例1、某元件信號(hào)傳輸頻率（）為10MHZ，而PCB上導(dǎo)線上為50cm,是否應(yīng)考慮特性阻抗? 解：C= 入 入=C/ =（31010cm/sec）/(1107/sec-1)=310

7、3 信號(hào)傳輸線=導(dǎo)線長(zhǎng)度L/信號(hào)波長(zhǎng)入=50/3000=1/60 （14.28cm，則需控制特性阻抗值。 L14.28cm，這時(shí)導(dǎo)線為一般導(dǎo)線，不必考慮Z0。 同樣，可計(jì)算出200MHZ頻率下，PCB導(dǎo)線長(zhǎng)21.43 cm，則為普通導(dǎo)線，不必按信號(hào)傳輸線處理。（2）、傳輸速率與介電常數(shù) 在電磁波理論中的馬克斯威爾公式（MaxWells Equation）知道，正弦波信號(hào)在介質(zhì)中的傳播速度VS與光速C成正比，而與傳輸介質(zhì)常數(shù)（r，外國(guó)資料亦稱為Dk）成反比。 （r Relative Permitivity中文譯為相對(duì)電容率，相對(duì)介質(zhì)常數(shù)）VSC/r當(dāng)r（在真空中，而在空氣中r），則信號(hào)傳輸達(dá)到了

8、光的傳播速度，即：300m/us,11.76in/us。不同板材在30MHZ下的信號(hào)傳輸速度如下表：（見下頁）介質(zhì)材料玻璃化溫度（Tg,）介質(zhì)常數(shù)(r,30MHZ)信號(hào)傳輸速度（m/us）真空/1.0300.00聚四氟乙烯（PTFE）/2.2202.26熱固性聚丙醚（TPPE）2102.5189.74氰酸酯樹脂2253.0176.21聚4氟乙烯樹脂+E-玻璃布/2.6186.25氰酸酯樹脂+玻璃布2253.7155.96聚月先 亞胺+玻璃布2304.5141.42石英（Sio2）/3.9151.98FR4（環(huán)氧樹脂玻璃布）13054.7138.38鋁（Alumina）/9.0100.00 由上

9、表知，r增加，信號(hào)在介質(zhì)材料中的傳輸速度減小。要獲得高的信號(hào)、傳輸速度，需采用高的特性阻抗值；高的特性阻抗必須選用低的r材料，Teflon的r最小，傳輸速度最快。FR4板材是由環(huán)氧樹脂和E級(jí)玻璃布聯(lián)合組成，r為4.7，信號(hào)傳輸速度為138 m/us。改變樹脂體系可較易改變r(jià)。（3）、減少串?dāng)_措施：短線、簿板、少平行線 信號(hào)傳輸線愈短延誤越少奔騰Pentium Pro的CPU芯片時(shí)鐘頻率已超過200MHZ，但這是指元件本身的信號(hào)速度。組裝成電腦主機(jī)后，信號(hào)進(jìn)入板面線路，其速度只剩下68MHZ。原因是信號(hào)進(jìn)入板面線路后，就會(huì)因介質(zhì)對(duì)高信號(hào)能量散失而急劇變慢。因此，PCB互連線路不能太長(zhǎng)，以減少信號(hào)

10、的延誤與衰減。高速邏輯元件組裝還要晝彼此靠近，或盡量趨近對(duì)外互連的連接器。當(dāng)PCB必須對(duì)外互連時(shí)，應(yīng)將高速元件盡量安置在接近Au手指附近，以減少線長(zhǎng)。總的原則是信號(hào)傳輸線越短越好。當(dāng)PCB線長(zhǎng)L入/7（導(dǎo)線長(zhǎng)與信號(hào)波長(zhǎng)之比小于1/7），即元件在200MHZ工作頻率下，導(dǎo)線L長(zhǎng)21.43cm,在300MHZ工作頻率下導(dǎo)線L長(zhǎng)14.29cm，便可以采用普通的導(dǎo)線來看待，不必按信號(hào)傳輸線來處理。所以，要求PCB設(shè)計(jì)成高密度互連和小尺寸結(jié)構(gòu)來滿足這個(gè)要求。為此，埋盲孔、Build-up積層，細(xì)線、小孔、短線的設(shè)計(jì)方式便得到了迅速的發(fā)展。 采用非平行線相鄰導(dǎo)線密集而互為平行走線時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較大的電感或電容

11、，從而也會(huì)產(chǎn)生更多的串?dāng)_，這是產(chǎn)生雜音信號(hào)的一種重要原因，因此，相鄰導(dǎo)體層間走線互為垂直設(shè)為宜。同一板面的密集線路可采用梯階式斜向（如450）走線，以減少平行長(zhǎng)度消除串?dāng)_。甚至密集的SMT的長(zhǎng)方焊盤也會(huì)呈現(xiàn)電感和電容的串信，改成BGA園環(huán)腳封裝后，可得到有效改善。 高密度布線時(shí)，介質(zhì)層越薄，串?dāng)_越少導(dǎo)線中流過電流時(shí)，四周會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，電流方向與磁力線平面互相垂直。一旦相鄰兩銅導(dǎo)線的磁力線互為交織在一起時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生干擾（雜信號(hào)），從而造成信號(hào)傳送時(shí)噪音。如把介質(zhì)層減薄到避免相鄰導(dǎo)線間的磁力線相互交叉時(shí)，由相鄰磁力線串?dāng)_引起的噪音便可消除了。如圖1所示。圖1：由單一直流線路左手定則可知，導(dǎo)線周圍會(huì)産

12、生磁場(chǎng)，一旦佈線太密則磁場(chǎng)會(huì)相互干擾而産生雜訊。若將介質(zhì)層帶薄後，則磁力線可導(dǎo)入大地中而得以減少雜訊。但介質(zhì)層厚度變薄會(huì)導(dǎo)致特性阻抗Z0下降，因而需全面權(quán)衡利弊，或采用低r材料來補(bǔ)償。小結(jié)：作印制板設(shè)計(jì)時(shí)，考慮特性阻抗因素，應(yīng)注意三個(gè)方面：（1）、選用適用的基板材料，確定信號(hào)傳輸線的長(zhǎng)度以確定PCB尺寸大小。（2）、合理布局、布線，使每組導(dǎo)線特性阻抗與元件特性阻抗相匹配。（3）、密集導(dǎo)線層間走線應(yīng)互為垂直。信號(hào)傳輸線設(shè)計(jì)越短越好。3、為什么要控制特性阻抗值？ （1）、電子設(shè)備（電腦、通信機(jī)）操作時(shí)，驅(qū)動(dòng)元件(Driver)所發(fā)出的信號(hào)，將通過PCB傳輸線到達(dá)接收元件（Receiver）。該信號(hào)

13、在印制板的信號(hào)線中傳播時(shí)，其特性阻抗值Z0必須與頭尾元件的“電子阻抗”能夠匹配，信號(hào)中的“能量”才會(huì)得到完整的傳輸。()、一旦印制板質(zhì)量不良，Z0超出公差時(shí)，所傳的信號(hào)會(huì)出現(xiàn)反射（Reflection），散失（Dissipation）、衰減（Attenuation）或延誤等問題，嚴(yán)重時(shí)會(huì)傳錯(cuò)信號(hào)，死機(jī)。如圖2（阻抗變化）信號(hào)ImpedanceChange圖：Incident Energy（入射能量）Transmined Energy（傳遞能量）當(dāng)元件經(jīng)由板面線路向發(fā)出訊號(hào)，若該訊號(hào)線的線寬不均，造成特性阻抗值上起伏變化時(shí)，則記號(hào)的部分能量會(huì)反彈加中去。Retlected Energy（反射能量

14、）（）、嚴(yán)格選擇板材和控制生產(chǎn)流程，多層板上的Z0才能符合客戶所要求的規(guī)格。元件的電子阻抗愈高時(shí)，其傳輸速度才會(huì)愈快，因而PCB的Z0也要隨之提高，方能達(dá)到匹配元件的要求。Z0合格的多層板，才算得上是高速或高頻記號(hào)所要求的合格品。不再是Open/Short的E-test的概念。Z0不合格的板是不能返工的，需100%檢測(cè)，不合格板只能報(bào)廢。4、特性阻抗Z0與板材及制程關(guān)系（1）、Z0與板材的r成反比r越低，越容易提高PCB線路的Z0值，而得與高速元件的輸出阻抗值匹配。（2）、介質(zhì)厚度對(duì)的Z0影響Z0隨著介質(zhì)厚度的增加而增大。如圖3如示。所以，對(duì)Z0嚴(yán)格的調(diào)頻線路來說，對(duì)覆銅板基材的介質(zhì)厚度的誤差

15、提出嚴(yán)格要求。通常，介質(zhì)厚度變化不得超過10%。隨著走線密度的增加，介質(zhì)厚度的增加會(huì)引起電磁干擾的增加。因此，高頻線路和高速數(shù)字線路的信號(hào)傳輸線隨著導(dǎo)體布線密度的增加，應(yīng)減小介質(zhì)厚度以消除或降低電磁干擾帶來的雜信或串?dāng)_問題，或大力降低r，選用低r基材。87r+1.415.98H0.8W+T（3）、銅箔厚度對(duì)的Z0影響 根據(jù)微帶線結(jié)構(gòu)的特性阻抗Z0計(jì)算公式：Z0= / n r 介質(zhì)常數(shù) H 介質(zhì)厚度 W 導(dǎo)線寬度 T 導(dǎo)線厚度銅箔厚度是影響Z0的一個(gè)重要因素，導(dǎo)線厚度T越大，其Z0愈??；但其變化范圍相對(duì)較小，如圖4Mioroatrip StriplineW-0.20r -4.0T-0.04W-0

16、.20H-0.25r-4.0120100806040200介質(zhì)層厚度(mm)0.20 0.40 0.60 0.80 1120100806040200圖3 介質(zhì)厚度對(duì)Z0的影響 圖4、銅箔厚度對(duì)Z0的影響Mioroatrip Stripline0.20 0.40 0.60 0.80 1越薄的銅箔厚度可得到較高的Z0值,但其厚度變化對(duì)Z0貢獻(xiàn)不大。采用薄銅箔對(duì)的Z0貢獻(xiàn)，不如說是由于薄銅箔對(duì)制造精細(xì)導(dǎo)線（完整性導(dǎo)線）來提高或控制Z0而作出貢獻(xiàn)更為確切得多。（4）導(dǎo)線寬度對(duì)Z0的影響要求控制Z0的范圍是（75，50，28），10%或5%。PCB生產(chǎn)中對(duì)Z0影響因素很多，且復(fù)雜。而線寬控制是難中之難。

17、87r+1.415.98H0.8W+T根據(jù)公式Z0 = /n r 介質(zhì)常數(shù) H 介質(zhì)厚度 W 導(dǎo)線寬度 T 導(dǎo)線厚度線寬W越小，Z0越大，減少導(dǎo)線寬度可提高特性阻抗。線寬變化比線厚變化對(duì)的Z0影響明顯得多。0.20 0.40 0.60 0.80 1線寬對(duì)Z0的影響H-0.25r -4.0T-0.04120100806040200如圖5所示： 線寬 mm由上圖看出，Z0隨線寬W變窄而迅速增加，因此，要控制Z0，必須嚴(yán)格控制線寬。目前大多數(shù)高頻線路和高速數(shù)字線路的信號(hào)傳輸線寬W為0.10,0.13 mm。傳統(tǒng)上，線寬控制偏差為20%。對(duì)非傳輸線的常規(guī)電子產(chǎn)品的PCB導(dǎo)線（導(dǎo)線長(zhǎng)信號(hào)波長(zhǎng)1/7）可滿

18、足要求，但對(duì)有Z0控制的信號(hào)傳輸線，PCB導(dǎo)線寬度偏差20%已不能滿足要求，因這時(shí)的Z0誤差已超過 10%，且Z0誤差還會(huì)隨介質(zhì)厚度減薄而偏大。舉例：某PCB微帶寬度為100um(0.1mm)，線厚20 um，介質(zhì)厚度為100um(0.1mm)，假設(shè)成品PCB銅厚度均勻不變，間線寬變化20%，Z0能否符合10%以內(nèi)？87r+1.415.98H0.8W+T/ n解：根據(jù)公式：Z0 = 59884/ n5.98H0.8W1+T/ n87r+1.415.98H0.8W+T/ n代入：線寬W0=100um,W1=80um,W2=120um, 介質(zhì)厚度H=100 um，則：1.201.9631.6405

19、98116/ n= 5.98H0.8W2+T/ n= = Z01Z0287r+1.415.98H0.8W+T/ n Z0剛好10%，不能達(dá)到10%。要達(dá)到特性阻抗Z010% ，導(dǎo)線寬偏差必須進(jìn)一步縮小，必須遠(yuǎn)小于20% 才行。同理，要控制Z05%，導(dǎo)線寬公差必須控制10%。因此，我們就不難理解，為什么Teflon PCB和某些FR4 PCB，要求線寬0.02mm,其原因就是要控制特性阻抗Z0值。5、特性阻抗控制PCB工藝控制重點(diǎn)：（1）、底片制作管理、檢查恒溫恒濕房（212，555%），防塵；線寬工藝補(bǔ)償摸準(zhǔn)。（2）、拼板設(shè)計(jì)拼板板邊不能太窄，鍍層均勻，電鍍加假陰極，分散電流；設(shè)量拼板板邊測(cè)試

20、Z0的標(biāo)樣（coupon）（3）、蝕刻嚴(yán)格工藝參數(shù)，減少側(cè)蝕，作好首板，減少線邊殘銅、銅渣、銅碎；QC抽查線寬，控制在所要求的范圍內(nèi)，（10%或0.02mm）（4）、AOI檢查內(nèi)層板務(wù)必找出導(dǎo)線缺口，凸口，對(duì)2GHZ高速訊號(hào)，即使0.05mm的缺口就必須報(bào)廢，不可姑息?？刂苾?nèi)層線寬和缺陷是關(guān)鍵。（5）、層壓真空層壓機(jī)，降低壓力減少流膠，盡量保持較多的樹脂量，因?yàn)闃渲绊憆，樹脂保存多些，r會(huì)低些?？刂茖訅汉穸裙?。因?yàn)榘搴癫痪鶆?，就表明介質(zhì)厚度變化，會(huì)影響Z0。（6）選好基材一定按客戶要求的板材型號(hào)下料。型號(hào)下錯(cuò)，r不對(duì)，板厚錯(cuò)，制造PCB過程全對(duì)，同樣報(bào)廢，因?yàn)閆0受r影響大。圖6：板面的綠

21、漆會(huì)使訊號(hào)綫的特性阻抗值降低約13，理論上說綠漆厚度不宜太厚，事實(shí)上影響幷不是很大5048464442400 5 10 15 20 25 30Charactarlstlc Impedance (ohm)（7）、阻焊板面的阻焊會(huì)使信號(hào)線的Z0值降低1-3，理論上說阻焊厚度太厚，事實(shí)上影響并不很大。見圖6。Solder Mask Thickness(mills)銅導(dǎo)線表面所接觸的是空氣，r=1，所以測(cè)得Z0值較高。但在阻焊后測(cè)Z0值后下降13，原因是阻焊綠油的為r為4.0，比空氣高出很多。（8）、吸水率成品多層板要盡量避免吸水，因水的r=75，對(duì)Z0會(huì)帶來很大的下降和不穩(wěn)的效果。5、 小結(jié)和注意（

22、1）、控制4大參數(shù)多層板信號(hào)傳輸線的特性阻抗Z0目前要求控制范圍通常是：5010%，7510%，或2810%?？刂谱0的變化范圍，必須考慮四大參數(shù)：（1）、信號(hào)線寬W；（2）、信號(hào)線厚T；（3）、介質(zhì)層厚度（H）；（4）、介質(zhì)常數(shù)r。影響最大的是介質(zhì)厚度，其次是介質(zhì)常數(shù)，導(dǎo)線寬度，最小是導(dǎo)線厚度。在選定基材后，r變化很小，H變化亦小，T較易控制，而線寬W控制在10%是困難的，且線寬問題又有導(dǎo)線上針孔、缺口、凹陷等問題。從某種意義上說，控制Z0，最有效最重要的方法是控制調(diào)整線寬。（2）、流程關(guān)鍵控制點(diǎn)制作特性阻抗PCB流程關(guān)鍵控制點(diǎn)是：底片制作；內(nèi)層蝕刻；AOI檢測(cè)；層壓；外層蝕刻；阻焊厚度；

23、層壓流膠；蝕刻導(dǎo)線缺口，殘銅；阻焊厚度（可影響1-3），都要小心控制和管理。（3）、影響基材r的因素：樹脂純度，樹脂含量，樹脂對(duì)玻璃的比例，溫濕度與工作頻率都是影響基材r的因素。FR4為溴化環(huán)氧樹脂玻璃布覆銅板（阻燃），在1MHZ測(cè)試時(shí)環(huán)氧r為3.5，玻璃布r為6.5；當(dāng)樹脂含量為55%時(shí)板材r為4.5。FR4吸水率1.5mm，厚時(shí)為約0.35%，應(yīng)盡量減少其吸水量，因水份r為75，吸水后對(duì)Z0控制不利。（4）、r=Dk，tan=Df介質(zhì)常數(shù)r表示某種介質(zhì)電容器是真空狀態(tài)下該電容器的倍數(shù)，即r=常態(tài)下的電容器電容/真空電容器電容=C/C0。通常表示出某種材料儲(chǔ)存電能能力的大小。基板材料就是整塊

24、PCB中的一個(gè)電容器。當(dāng)r大時(shí)，儲(chǔ)存電能能力大，電路中電信號(hào)傳輸速度就會(huì)變低。介質(zhì)損耗正切又稱介質(zhì)損耗因素，用tan表示。表示電介質(zhì)材料在交變電場(chǎng)作用下，由于發(fā)熱消耗的能量，稱為介質(zhì)損耗。r和tan成正比，tan小，對(duì)應(yīng)于能量損耗也小。FR4板材的tan為0.02-0.03,而Teflon的tan為0.002，相差近10倍。國(guó)外文獻(xiàn)資料，常用Dk來表示介質(zhì)常數(shù)，即r=Dk，Df表示散失因素，即介質(zhì)損耗正切tan。國(guó)外資料Df英文為L(zhǎng)oss Tangent損失正切；Loss Factor損失因素；Dissipation散失因素；Diciectric Loss介質(zhì)損失，這幾種叫法，其意義是相同的；

25、常見符號(hào)Df,tan。Df=一去不返回的能量”/（失而復(fù)得+原有能量）現(xiàn)舉一生活實(shí)例來說明：Df（tan）的含義牧羊人早上將羊群趕往草場(chǎng)去吃草，晚上趕回家，這就如電子信號(hào)在板面二元件之間的信號(hào)線來回快速傳輸。羊行道路二側(cè)設(shè)有柵欄，以防羊只溜出欄外吃草，并防野狼攻擊。此密筑柵欄對(duì)小羊的漏出機(jī)率，可比擬為板材的介質(zhì)常數(shù)Dk或r，漏出的小羊見到狼又逃回到安全通道者即為失而復(fù)得，跑得太遠(yuǎn)被野狼吃掉者視為一去不返”。一去不返羊數(shù)/（失而復(fù)得+原有羊數(shù)）=散失因素Df7、特性阻抗Z0的測(cè)試（1）、測(cè)試樣板，Coupon設(shè)計(jì)依據(jù)：IEC-326-3測(cè)試樣板附設(shè)在PCB拼板邊上。設(shè)計(jì)規(guī)定：在PCB中傳輸信號(hào)的

26、頻率f為300MHZ時(shí)，導(dǎo)線長(zhǎng)度L/信號(hào)波長(zhǎng)1.7，應(yīng)按傳輸線處理。 即導(dǎo)線長(zhǎng)度L L1/7C/f C光速（31010cm/sec） f頻率 300MHZ=3108 L1/7（31010）/（3108）=14.29cm 就是說，當(dāng)導(dǎo)線長(zhǎng)大于14.29cm時(shí)，300MHZ的信號(hào)傳輸線應(yīng)進(jìn)行阻抗特性控制。這就意味著這塊印制板應(yīng)作Z0測(cè)試。 Z0樣板要求。規(guī)定： 模擬導(dǎo)線長(zhǎng)應(yīng)大于150cm，并引出測(cè)試孔。而實(shí)際的信號(hào)傳輸線往往是短于150cm 相鄰二條導(dǎo)線（信號(hào)傳輸線）間距0.5cm。 導(dǎo)線（信號(hào)傳輸線）的孔盤為圓環(huán)，而接地層的孔盤為方焊孔，以便于測(cè)量時(shí)區(qū)別。 導(dǎo)線不同寬度代表不同的Z0值，Z0越大

27、，線寬就越小。（見圖7）圖7、這是根據(jù)IEC-326-3標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)計(jì)的一種Z0測(cè)試用附速板 圓盤和方盤子孔徑中心距與孔大小由測(cè)試儀TDR（亦叫時(shí)域反射儀）的測(cè)試探頭中的一對(duì)探針的距離和大小來決定。除測(cè)試點(diǎn)外，導(dǎo)線應(yīng)印阻焊（綠油）。 樣板作為PCB的附連板而于同樣條件下制造。當(dāng)然亦可單獨(dú)設(shè)計(jì)，于同樣生產(chǎn)條件下單獨(dú)制作。在選定基板材料后，嚴(yán)格控制底片的制作、線寬、內(nèi)層外層蝕刻、層壓、阻焊等工序。（2）、特性阻抗測(cè)試儀全球認(rèn)可的測(cè)試儀有三家：英國(guó)polar CITS500型（如圖8）；美國(guó)泰克Tektronix TDS 8000型（如圖9）；Agilent（惠普）TDR 2000 ATE型。生產(chǎn)廠家多

28、購(gòu)買polar利泰克二家，研發(fā)單位多選購(gòu)惠普（H.P）和泰克。圖8、英國(guó)Polar測(cè)試儀 圖9TDS8000取樣示波圖（泰克公司 美國(guó)）Polar的Z0測(cè)試儀由時(shí)域反射計(jì)（TDK），個(gè)人電腦（PC）和特制的約1米長(zhǎng)電纜測(cè)試探頭和待測(cè)印制板樣板來組成。（如圖10）Tektronix的Z0測(cè)試儀形象表示是一臺(tái)示波器，TDK和電腦合并在一起，不必另配置一臺(tái)電腦。A：特性阻抗儀B：電腦C：阻抗儀探儀D：待測(cè)電路板圖10 特性阻抗測(cè)試儀簡(jiǎn)圖 特性阻抗Z0測(cè)試原理是TDK（時(shí)域反射計(jì)）向印制樣板（coupon）發(fā)射出一個(gè)信號(hào)電壓（如高頻信號(hào)或高速脈沖信號(hào)的電壓）。測(cè)量出反射回來的電壓變化，然后通過電腦計(jì)算并輸出特性阻抗值Z0來。測(cè)試前，需校準(zhǔn)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，叫Airline空氣線，此線由全球唯一一家叫Marry Microwave公司提供，其標(biāo)準(zhǔn)阻抗值主要三種28，50，75，每一標(biāo)準(zhǔn)Airline為15002000USD。Z0=Z基準(zhǔn)V導(dǎo)線/（2V基準(zhǔn)-V導(dǎo)線）Z基準(zhǔn)基準(zhǔn)特性阻抗值 V基準(zhǔn)基準(zhǔn)信號(hào)電壓 V導(dǎo)線待測(cè)導(dǎo)線電壓如何測(cè)試，由供應(yīng)商作專門培訓(xùn)。要求作Z0測(cè)試的PCB，需100%作測(cè)試，或作抽查測(cè)試。對(duì)于作為信號(hào)傳輸線的多層板結(jié)構(gòu)來說，大多彩一層信號(hào)線一層接地層，以微帶線為主。有關(guān)阻抗COUPON制作一、阻抗C