在PCB設(shè)計(jì)中考慮阻抗控制是一個(gè)比較復(fù)雜的事情，有多方面的因素要同時(shí)考慮，如PCB疊層結(jié)構(gòu)、電磁屏蔽、信號完整性、電源完整性、PCB加工能力等。大家都知道，以上各個(gè)因素都是相互關(guān)聯(lián)的，采取一定措施達(dá)到其中一個(gè)目的的同時(shí)可能就引入了另一方面的問題，但我們應(yīng)當(dāng)圍繞我們的設(shè)計(jì)任務(wù)，記住我們要實(shí)現(xiàn)的主要功能，需要考慮哪些關(guān)鍵因素，這樣才能找到一個(gè)符合我們要求的PCB設(shè)計(jì)方案。本文以下部分主要從信號完整性的角度出發(fā)，結(jié)合我司在PCB設(shè)計(jì)中阻抗控制的一些經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行一些總結(jié)和概括，希望能對大家以后在PCB阻抗控制設(shè)計(jì)方面有所指導(dǎo)。
本文所討論的均以傳統(tǒng)的PCB通孔加工流程為準(zhǔn)，帶盲孔或埋孔的電路板加工制程與傳統(tǒng)印制電路板的加工流程有所不同，所以不在我們的考慮之列。同時(shí)考慮到PCB疊層順序和現(xiàn)代PCB板厚的多樣性，本文只給出最常用板厚及信號疊層順序情況下的阻抗控制范例。
對于四層板來說，常用的PCB厚度有1.5mm、1.6mm和2mm(以上厚度均有±10％的公差)，最常用的信號疊層順序?yàn)镾ig/Gnd/Power/Sig，以下為幾種情況下四層板阻抗控制的方案：
1、 板厚1.5mm（采用1.2 35/35的芯板，其余兩個(gè)介質(zhì)層為2116）。

L1/L4層差分信號(阻抗控制為100Ω)的線寬/間距可以為5/5、5/6、6/7、6/8、6/9(mil/mil)
L1/L4層差分信號(阻抗控制為75Ω)的線寬/間距可以為10/7、10/6、11/9、11/10、10/11(mil/mil)①
計(jì)算單端阻抗和差分阻抗的界面分別如下圖一和圖二：

圖二：表面微帶傳輸線差分阻抗計(jì)算界面

L1和L2層、L3和L4層之間的介質(zhì)層用2116，模式為Copper/Gnd(HOZ)，所以厚度H=4.6mil，介電常數(shù)為4.5，外層銅厚為1OZ(1.9mil)。
實(shí)際板厚：0.01+0.048+0.12+1.2+0.12+0.048+0.01=1.556mm。②
注1：此處差分信號表示方式線寬/間距中的間距指的是兩條差分線內(nèi)側(cè)邊到邊的距離，在Allegro中設(shè)置布線規(guī)則中也使用內(nèi)側(cè)邊到邊的距離，但在有些參考中用的是兩條差分線中心到中心的距離，在應(yīng)用時(shí)要注意加以區(qū)別。例：8/8(mil/mil)的差分線如果間距是用內(nèi)側(cè)邊到邊的距離表示，則差分線中心到中的間距表示為8/16(mil/mil)。
注2：實(shí)際板厚計(jì)算中0.01代表的時(shí)PCB板表面的阻焊層，阻焊層不會影響控制阻抗，單會影響PCB板的整體厚度。
2、板厚1.5mm（采用1.0 35/35的芯板，其余兩層介質(zhì)用2116x2）。

L1/L4層差分信號(阻抗控制為100Ω)的線寬/間距可以為8/5、9/6、10/7、10/8、11/9 (mil/mil)
L1/L4層差分信號(阻抗控制為75Ω)的線寬/間距可以為18/6、18/7、19/7、19/8、20/8、20/9、20/10 (mil/mil)
計(jì)算單端和差分阻抗的界面同上圖一和圖二。
L1和L2層、L3和L4層之間的介質(zhì)層用2116×2，模式為Copper/Gnd(HOZ)，所以厚度H=4.6×2= 9.2mil，介電常數(shù)為4.5，外層銅厚為1OZ(1.9mil)。
實(shí)際板厚：0.01+0.048+0.23+1.0+0.23+0.048+0.01=1.576mm。
3、板厚1.6mm(采用1.2 35/35的芯板，其余兩層介質(zhì)用2116+1080)。

L1/L4層差分信號(阻抗控制為100Ω)的線寬/間距可以為6/4、7/5、8/6、9/7、9/8(mil/mil)
L1/L4層差分信號(阻抗控制為75Ω)的線寬/間距可以為16/7、17/8、17/9、18/10、18/11、18/12、18/13(mil/mil)
計(jì)算單端和差分阻抗的界面同上圖一和圖二。
L1和L2層、L3和L4層之間的介質(zhì)用2116+1080，模式為Copper/Gnd（HOZ），所以厚度H=4.6+2.8= 7.4mil，介電常數(shù)為4.3，外層銅厚為1OZ(1.9mil)。
實(shí)際板厚：0.01+0.048+0.19+1.2+0.19+0.048+0.01=1.696mm。

4、板厚1.6mm(采用1.0 35/35的芯板，L1和L2層、L3和L4層之間的介質(zhì)用7628+2116)。