自动化与仪器仪表>?@ABCDEFGEG?H?G?I?FAJKKL年第J期M总第NKO期P影响印刷电路板的特性阻抗因素及对策田丽安徽工程科技学院电气系芜湖摘要本文给出了印刷电路板特性阻抗的定义分析了影响特性阻抗的因素及的构造参数对特性阻抗精度的影响最后给出了一些对策关键词印刷电路板特性阻抗精度!"#$%'"#()*'++#"+)(()*"##($%,-./01"#+)23文献标识码引言我国正处在以经济建设为中心和改革开放的大好形势下电子工业的年增长率会超过4印刷电路板工业依附整个电子工业也会随势而涨而且超过4的增长速度世界电子工业领域发生的技术革命和产业结构变化正为印刷电路的发展带来新的机遇和挑战印刷电路随着电子设备的小型化数字化高频化和多功能化发展作为电子设备中电气的互连件中的金属导线已不仅只是电流流通与否的问题而是作为信号传输线的作用也就是说对高频信号和高速数字信号的传输用的电气测试不仅要测量电路或网络的通断和短路等是否符合要求而且还应该测量特性阻抗值是否在规定的合格范围内只有这两方向都合格了印刷板才符合要求印刷电路板提供的电路性能必须能够使信号传输过程中不发生反射现象信号保持完整降低传输损耗起到匹配阻抗的作用这样才能得到完整可靠精确无干扰噪音的传输信号本文就实际中常用的表面微带线结构多层板的特性阻抗控制的问题进行讨论表面微带线及特性阻抗表面微带线的特性阻抗值较高并在实际中广泛采用它的外层为控制阻抗的信号线面它和与之相邻的基准面之间用绝缘材料隔开见图特性阻抗的计算公式为安徽省教育厅治安科学基金项目编号56789(:37'9;5印刷导线的特性阻抗<绝缘材料的介电常数<印刷导线与基准面之间的介质厚度<'印刷导线的宽度<印刷导线的厚度从图以及公式可以看出影响特性阻抗的主要因素是介质常数<介质厚度<导线宽度'<导线厚度等因而可知特性阻抗与基板材料覆铜板材关系是非常密切的故选择基板材料在设计中非常重要材料的介电常数及其影响材料的介电常数是材料的生产厂家在频率为2=*下测量确定的不同生产厂家生产的同种材料由于其树脂含量不同而不同本研究以环氧玻璃布为例研究了介电常数与频率变化的关系如图所示由图可知介电常数是随着频率的增加而减小所以在实际应用中应根据工作频率确定材料的介电常数参照图一般选用平均值即可满足要求信号在介质材料中传输速度将随着介质常数增加而减小因此要获得高的信号传输速度必须降低材料的介质常数同时要获得高的传输速度就必须采用高的特性阻值而高的特性阻值必须选用低的介质常数材料图中横坐标取了对数刻度也即频率变化范围为2=*导线宽度及厚度的影响导线宽度是影响特性阻抗变化的主要参数之一图以表面微带线为例说明阻抗值与导线宽度的关系从图中可以看到当导线宽度改变3""时就会引起阻抗值相应的变化3Q而在实际生产中如果控制阻抗的信号线面使用"铜箔可允许的导线宽度变化公差为3""如果控制阻抗的变化公差为3"铜箔可允许的导线宽度变化公差为""由此可见生产中所允许的导线宽度变化会导致阻抗值发生很大的改变导线的宽度是设计者根据多种设计要求确定的它既要满足导线载流量和温升的要求又要得到所期望的阻抗值这就要求生产者在生产中应该保证线宽符合设计要求并使其变化在公差范围内以适应阻抗的要求导线厚度也是根据导体所要求的载流量以及允许的温升确定的在生产中为了满足使用要求镀层厚度一般平均为3"导线厚度等于铜箔厚度加上镀层厚度需要注意的是电镀前一度要保证导线表面清洁不应粘有残余物和修板油黑而导致电镀时铜没有镀上使局部导线厚度发生变化影响特性阻抗值另外在刷板过程中一定要小心操作不要因此而改变了导线厚度导致阻抗值发生变化介质厚度的影响从公式中可看出特性阻抗5是与介质厚度的自然对数成正比的因而可知介质厚度越厚其5越大所以介质厚度是影响特性阻值的另一个主要因素因为导线宽度和材料的介电常数在生产前就已经确定导线厚度工艺要求也可作为一个定值所以控制层压厚度介质厚度是生产中控制特性阻抗的主要手段从图可以得出特性阻抗值与介质厚度变化之间的关系由图中可以看出当介质厚度改变3""时就会引起阻抗值相应的变化93而在实际生产过程中所允许的每层层压厚度变化将导致...