PCB需要做阻抗控制时,不能只在下单备注中写“需要阻抗控制”或者“100Ω差分”。板厂需要根据阻抗类型、目标值、线路层、参考层、线宽线距、介质厚度、铜厚及阻抗公差等信息进行工程设计和生产。
阻抗信息越完整,板厂越容易进行叠层设计、线宽调整和工程审核,也能减少EQ确认。对于AI服务器、高速通信、汽车电子等高速PCB,建议在下单时同时提供阻抗表和叠层资料。
一、PCB阻抗信息需要提供哪些内容?
参数 主要内容 是否建议提供
阻抗类型 单端、差分 必须
目标阻抗 如50Ω、90Ω、100Ω 必须
阻抗公差 如±5%、±10% 建议明确
线路层 L1、L2、L3等 必须
参考层 GND、电源层等 必须
设计线宽 阻抗线宽 建议提供
差分线距 差分对间距 差分阻抗必须
铜厚 外层、内层铜厚 建议提供
介质厚度 信号层与参考层距离 建议提供
阻焊状态 是否考虑阻焊层影响 高速PCB建议提供
材料 FR-4、高速材料等 建议明确
测试要求 TDR、测试点等 根据产品要求
二、单端阻抗应该怎么写?
单端阻抗通常需要明确信号层、参考层和目标阻抗。
例如:L1 → GND → 50Ω → ±5%
或者:L3 → L2参考层 → 50Ω → ±5%
不能只写:“要求50Ω阻抗。”
因为不同线路层与参考层之间的介质厚度不同,即使线宽相同,最终阻抗也可能不同。
因此,至少应该告诉板厂:
· 哪一层需要控制阻抗
· 对应哪一个参考层
· 目标阻抗是多少
· 允许的公差是多少
三、差分阻抗应该怎么提供?
差分阻抗需要同时提供目标阻抗和差分线结构。
例如:L4:100Ω差分,±5%,线宽4mil,线距5mil,参考L3 GND。
或者:USB:90Ω差分,±10%,L1,参考L2 GND。
差分阻抗不能只写“USB需要阻抗”或者“PCIe做100Ω”,还需要明确对应的线路层和结构。
因为线宽、线距、铜厚、介质厚度和参考层距离都会影响最终差分阻抗。
四、阻抗表应该怎么提供?
如果PCB中存在多组阻抗,建议直接提供一份阻抗表。
例如:
阻抗编号 信号类型 线路层 参考层 目标阻抗 公差 线宽 线距
Z01 单端 L1 L2 GND 50Ω ±5% 4mil —
Z02 差分 L1 L2 GND 100Ω ±5% 4mil 5mil
Z03 差分 L6 L5 GND 90Ω ±10% 3.5mil 4mil
如果设计中有很多组阻抗,这种表格比单纯在Gerber中查看线路更加直观。
五、为什么阻抗信息不能只看Gerber?
Gerber主要描述PCB图形信息,而阻抗控制还涉及PCB的材料、介质厚度、铜厚、参考层和线路结构。
例如同样是4mil线宽:
· L1与L2之间距离较小
· L1与L2之间距离较大
最终形成的阻抗可能不同。
因此,板厂进行阻抗设计时,需要结合Gerber、叠层和阻抗要求综合判断。
如果只有Gerber而没有明确阻抗目标,工程人员可能需要发EQ确认。
六、如果客户没有确定线宽,应该怎么办?
如果客户只确定了:“L1做50Ω单端,L3做100Ω差分。”
但没有指定具体线宽、线距和叠层,可以由板厂根据目标阻抗进行工程设计。
板厂可以结合:
· 材料介电常数
· 铜厚
· 介质厚度
· 参考层距离
· 线路层结构
计算并调整线宽和线距。
但如果客户的PCB已经完成Layout,并且线宽线距已经固定,就需要尽量按照现有设计进行阻抗匹配。
如果现有结构无法满足目标阻抗,应及时通过EQ与客户确认。
七、PCB阻抗公差应该怎么提供?
阻抗公差建议在下单时明确。
例如:50Ω ±5%
代表允许范围为:47.5Ω~52.5Ω
如果要求:100Ω ±5%
则允许范围为:95Ω~105Ω
对于高速、高频和高可靠性产品,阻抗公差不能只写“尽量控制”,最好明确具体标准。
聚多邦目前相关内容中使用**±5%阻抗控制要求**时,也建议在订单或阻抗表中明确目标阻抗和具体线路结构,而不是只写一个公差数字。
八、PCB阻抗需要提供叠层吗?
对于多层高速PCB,建议同时提供叠层文件。
叠层最好包含:
· PCB总层数
· 铜层顺序
· 各层铜厚
· 芯板厚度
· 半固化片类型
· 各介质层厚度
· 参考层
· 成品板厚
如果客户已经完成高速PCB设计,最好直接提供设计叠层和阻抗表,避免板厂重新设计叠层后导致线路结构发生变化。
九、阻抗控制还需要提供测试要求吗?
如果产品对阻抗有明确质量要求,建议同时说明测试要求。
例如:
· 是否进行TDR阻抗测试
· 测试哪些阻抗结构
· 测试点或测试coupon要求
· 测试报告是否需要提供
· 阻抗公差范围
对于AI服务器、高速通信、汽车电子等高速PCB,可以在订单阶段提前确认阻抗测试和报告要求,避免PCB生产完成后再追加要求。
十、如何减少阻抗相关EQ?
· 明确单端还是差分
· 明确目标阻抗
· 明确阻抗公差
· 明确线路层
· 明确参考层
· 提供线宽和差分线距
· 提供叠层资料
· 明确PCB材料
· 明确测试要求
如果客户已经完成PCB Layout,建议提供完整阻抗表;如果还没有确定叠层和线宽,可以只提供目标阻抗,由板厂根据实际制造能力进行工程评估。
十一、聚多邦PCB阻抗工程服务
聚多邦支持高多层、高频高速及阻抗控制PCB制造,可根据客户提供的Gerber、叠层、阻抗表和材料要求进行工程审核。
· 普通阻抗PCB
确认目标阻抗、线路层、参考层及线宽线距。
· 高速PCB
结合材料、介质厚度、铜厚和叠层结构进行阻抗工程评估。
· 多组阻抗PCB
通过阻抗表明确不同线路层、阻抗类型、目标值和公差。
· 高可靠性PCB
可根据产品要求进行TDR阻抗测试,并结合具体项目要求提供相应检测资料。
对于AI服务器、高速通信、汽车电子、工业控制等对信号完整性要求较高的产品,建议在PCB下单前就确定阻抗结构,而不是等工程审核阶段再补充。
常见问题
1. PCB阻抗只需要告诉厂家50Ω或100Ω吗?
不够。还需要明确阻抗类型、线路层、参考层和公差等信息。
2. 差分阻抗是不是一定要提供线宽和线距?
如果线宽和线距已经固定,建议提供。如果尚未确定,可以提供目标阻抗,由板厂根据叠层和制造能力进行设计。
3. PCB阻抗公差一般怎么写?
建议直接写明,例如50Ω ±5%、100Ω ±5%或根据产品设计要求确定具体公差。
4. 没有阻抗表可以生产吗?
如果Gerber和其他资料能够明确阻抗要求,可以进行工程审核;但对于多组阻抗的高速PCB,建议提供完整阻抗表。
5. 阻抗测试一定要做吗?
需要根据产品要求确定。对高速、高频和高可靠性PCB,通常建议进行阻抗验证和相应测试。
结语
PCB阻抗信息不能简单写成“50Ω”或“100Ω”,完整的阻抗要求应该包含阻抗类型、目标值、公差、线路层、参考层以及线宽、线距等关键结构信息。
对于高速多层PCB,最好同时提供Gerber、叠层文件和阻抗表,必要时明确材料和TDR测试要求。
资料越完整,板厂越容易快速完成阻抗工程设计和审核,也能减少EQ确认,降低因叠层、线宽或介质厚度不一致造成的阻抗偏差。