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1、阻抗控制設計與運用TAPOWER/GROUNDSIGNALWSIGNALWTAADPOWER/GROUNDPOWER/GROUND了解的前提定義類別影響因素演變原由原理設計注意不良分析製程管制講義的思想了解阻抗的前提磁場靜電場*注意:當電流流動時其磁場就產生.當有電壓時其靜電場就產生.*注意:當電流流動時其磁場就產生.當有電壓時其靜電場就產生.名詞定義:何謂“特性阻抗值Ω”(CharacteristicImpedance,ZO)電子機器傳輸訊號線中,其高頻訊號或電磁波傳播時所遭遇的阻力稱之為特性阻抗(電阻抗,電容抗,電感抗的綜合作用),減而言之,即用來評估線路的均勻性,介質層
2、厚度的均勻性).與其電感及電容都有關係,即Zo=√L/CL:電感C:電容信號傳輸三要素訊號線介質層接地層++傳輸線信號傳輸三要素信號傳輸三要素目的:保證板面傳輸線在高頻傳輸的“特性阻抗”與零件本身的“輸出阻抗”之間的匹配,減少能量散失,而差動阻抗控制則可以通過平行線傳輸信號的差動計算,消除干擾信號*“信號振盪”,而對零件產生“錯誤觸發”的信號*失真*雜訊*傳播延誤(V=C/Er,介質層對高頻訊號的能量散失)原由ABIMPEDENANCECANGGEINCIDENTENERGYREFLECTEDENERGYTRANSMITTEDENERGY黨A元件經由板面線路向B發出訊號,若該訊
3、號線的線寬不均,造成特性阻抗值上起伏變化時,則訊號的部分能量會反彈回A中去阻抗控制前提條件工作頻率(影響risetime)傳輸線之長度(造成propagationdelay)所以工作頻率越高,傳輸線過長需考慮作阻抗控制.所以工作頻率越高,傳輸線過長需考慮作阻抗控制.二.阻抗之類別:特性阻抗(CharacteristicImpedance)差動阻抗(DifferentialImpedance)共模阻抗(CommonModeImpedance)奇模阻抗(OddModeImpedance)偶模阻抗(EvenModeImpedance)(=1/2倍特性阻抗;=1/
4、2倍差動阻抗)(=2倍共模阻抗)("當二導體與其大地絕緣後,彼此之間的阻抗")("二導線間的量測阻抗")(“將兩導線連接在一起時,導線對大地之間的阻抗關係")(“當兩導線做差動使用時,任一導線對大地之間的阻抗")(“當兩導線用來傳輸兩完全相同且極性一致的信號時,其任一導線對大地之間的阻抗")阻抗影響之因素*A.介質常數(Dk):由原物料決定.*B.線路厚度(T):由原物料或製程能力決定(PLATING)*C.線寬(W):由製程能力決定(A/W,D/FIMAGE,ETCH…..)*D.層間絕緣厚度(H):由製程能力決定(PREPREG厚度,殘銅率)*E.線距(S):由製程能力決定(
5、A/W,D/FIMAGE,ETCH…..)*介質層厚度(H)(與阻抗Z之關係為H)介質厚度↑&特性阻抗↑介質厚度↓&特性阻抗↓介質厚度↑&特性阻抗↑介質厚度↓&特性阻抗↓*線寬(W)(與阻抗Z之關係為)線寬↑&特性阻抗↓線寬↓&特性阻抗↑*線厚(T)(與阻抗Z之關係為)1W1T線厚↑&特性阻抗↓線厚↓&特性阻抗↑*介質層厚度(H)(與阻抗Z之關係為H)*介質常數(Dk)(與阻抗Z之關係為)√Dc1線厚↑&特性阻抗↓線厚↓&特性阻抗↑*線距(S)阻抗影響之因素阻抗量測之coupon設計0.100"0.100"6.0"~12.0"6.0"(TYP.)WWEIP/N:XXXXXXXXX
6、2IMPEDANCE:XX±XΩ護衛路徑(GuardTrace)接地孔(內層Gnd/Vcc作ThermalPad)>W(線寬)信號線線寬(W)信號孔(內層Gnd/Vcc作隔離0.010"以上)圖案一(Termination)建議採用此種方式*注意:1.兩GND及POWER之間所加之訊號線邊之護衛路徑,不可遮蔽到GND及POWER之間任一層SIGNALTRACE.2.相鄰信號層之最近GND或POWER層為阻抗量測之接地參考層阻抗設計COUPON(4層板)L2(GROUND)L3(POWER)L2L4L1L3L2L1L4SIGNALGROUNDCOMP.SIDEL3SOLD.SIDE
7、L2L4L1L3L2L3L4L1SIGNALGROUND阻抗設計COUPON(8層板)L4(SIGNAL)L5(SIGNAL)L2(GROUND)L7(GROUND)L3(SIGNAL)SOLD.SIDEL2L3L1L5L4L2L7L7L2L2L7L7L1L3L8L6SIGNALGROUNDL7L2L7L2L6L8L4L5L6(SIGNAL)L2L3L1L5L4L2L7L7L2L2L7L7L1L3L8L6SIGNALGROUNDCOMP.SIDEL7L2L7L2L6L8L4L51
