深圳市森瑞达电路板有限公司

一、前言 直流电通过导线时，会受到一个阻力，这个阻力称为电阻，符合为R，数值单位为“欧姆”（Ω）。 电阻与电流和电压的关系是：R=V/I 另外，电阻还与导体材料的电阻率（β），导线的长度 （L），导体的截面积（S）有关。R= β L/S 1、电阻 交流电流流过一个导体时，所受到的阻力称为阻抗 （Impedance），符合为Z，单位还是Ω。 此时的阻力同直流电流所遇到的阻力有差别，除了电阻 的阻力以外，还有感抗（XL）和容抗（XC）的阻力问题。 为区别直流电的电阻，将交流电所遇到之阻力称为阻抗 （Z）。 Z=√ R2 +（XL -XC）2 2、阻抗（Z） 近年来，IC集成度的提高和应用，其信号传输频率和速 度越来越高，因而在印制板导线中，信号传输（发射）高到 某一定值后，便会受到印制板导线本身的影响，从而导致传 输信号的严重失真或完全丧失。这表明，PCB导线所“流通”的“东西”并不是电流，而是 方波讯号或脉冲在能量上的传输。 3、特性阻抗控制（Z0 ） 上述此种“讯号”传输时所受到的阻力，另称为“特性阻 抗”，代表符号为Z0。 所以，PCB导线上单解决“通”、“断”和“短路”的问题还 不够，还要控制导线的特性阻抗问题。就是说，高速传输、高频讯号传输的传输线，在质量上 要比传输导线严格得多。不再是“开路/短路”测试过关，或者 缺口、毛刺未超过线宽的20%，就能接收。必须要求测定特性阻抗值，这个阻抗也要控制在公差以 内，否则，只有报废，不得返工。 二、讯号传播与传输线 1、信号传输线定义 （1）根据电磁波的原理，波长（λ）越短，频率（f）越 高。两者的乘积为光速。即C = λ.f ＝3×1010 cm/s （2）任何元器件，尽管具有很高的信号传输频率，但经 过PCB导线传输后，原来很高的传输频率将降下来，或时间 延迟了。 因此，导线长度越短越好。 （3）提高PCB布线密度或缩短导线尺寸是有利的。但是，随着元件频率的加快，或脉冲周期的缩短，导线 长度接近信号波长（速度）的某一范围，此时元件在PCB导 线传输时，便会出现明显的“失真”。 （4）IPC－2141的3.4.4提出：当信号在导线中传输时，如果导线长度接近信号波长 的1/7时，此时的导线被视为信号传输线。 （5）举例： 某元件信号传输频率（f）为10MHZ ，PCB上导线长度为50cm，是否应考虑特 性阻抗控制？ 解： C = λ.f ＝3×1010 cm/s λ＝C/f＝（3 ×1010 cm/s）/（1 ×107 /s ）＝3000cm 导线长度/信号波长＝50/3000