PCB为什么要做阻抗?快来了解一下吧

PCBworld 2022-07-11 11:00


阻抗对于PCB电路板的意义何在,PCB电路板为什么要做阻抗?本文首先介绍了什么是阻抗及阻抗的类型,其次介绍了PCB线路板为什么要做阻抗,最后阐述了阻抗对于PCB电路板的意义,具体的跟随小编一起来了解一下。


01

什么是阻抗



在具有电阻、电感和电容的电路里,对交流电所起的阻碍作用叫做阻抗。阻抗常用Z表示,是一个复数,实部称为电阻,虚部称为电抗,其中电容在电路中对交流电所起的阻碍作用称为容抗 ,电感在电路中对交流电所起的阻碍作用称为感抗,电容和电感在电路中对交流电引起的阻碍作用总称为电抗。 阻抗的单位是欧。


02

阻抗类型



(1)特性阻抗
在计算机﹑无线通讯等电子信息产品中, PCB的线路中的传输的能量, 是一种由电压与时间所构成的方形波信号(square wave signal, 称为脉冲pulse),它所遭遇的阻力则称为特性阻抗。

(2)差动阻抗
驱动端输入极性相反的两个同样信号波形,分別由两根差动线传送,在接收端这两个差动信号相減。差动阻抗就是两线之間的阻抗Zdiff。

(3)奇模阻抗
两线中一线對地的阻抗Zoo,两线阻抗值是一致。

(4)偶模阻抗
驱动端输入极性相同的两个同样信号波形, 將两线连在一起时的阻抗Zcom。

(5)共模阻抗
两线中一线对地的阻抗Zoe,两线阻抗值是一致,通常比奇模阻抗大。
  

  

03

PCB线路板为什么要做阻抗



pcb线路板阻抗是指电阻和对电抗的参数,对交流电所起着阻碍作用。在pcb线路板生产中,阻抗处理是必不可少的。原因如下:

1、PCB线路(板底)要考虑接插安装电子元件,接插后考虑导电性能和信号传输性能等问题,所以就会要求阻抗越低越好,电阻率要低于每平方厘米1&TImes;10-6以下。

2、PCB线路板在生产过程中要经历沉铜、电镀锡(或化学镀,或热喷锡)、接插件焊锡等工艺制作环节,而这些环节所用的材料都必须保证电阻率底,才能保证线路板的整体阻抗低达到产品质量要求,能正常运行。

3、PCB线路板的镀锡是整个线路板制作中最容易出现问题的地方,是影响阻抗的关键环节。化学镀锡层最大的缺陷就是易变色(既易氧化或潮解)、钎焊性差,会导致线路板难焊接、阻抗过高导致导电性能差或整板性能的不稳定。

4、PCB线路板中的导体中会有各种信号传递,当为提高其传输速率而必须提高其频率,线路本身如果因蚀刻、叠层厚度、导线宽度等因素不同,将会造成阻抗值得变化,使其信号失真,导致线路板使用性能下降,所以就需要控制阻抗值在一定范围内。


04

阻抗对于PCB电路板的意义



对电子行业来说,据行内调查,化学镀锡层最致命的弱点就是易变色(既易氧化或潮解)、钎焊性差导致难焊接、阻抗过高导致导电性能差或整板性能的不稳定、易长锡须导致PCB线路短路以至烧毁或着火事件。


据悉,国内最先研究化学镀锡的当是上世纪90年代初昆明理工大学,之后就是90年代末的广州同谦化工(企业),一直至今,10年来行内均有认可该两家机构是做得最好的。其中,据我们对众多企业的接触筛选调查、实验观测以及长期耐力测试,证实同谦化工的镀锡层是低电阻率的纯锡层,导电和钎焊等质量可以保证到较高的水准,难怪他们敢对外保证其镀层在无须任何封闭及防变色剂保护的情况下,能保持一年不变色、不起泡、不脱皮、永久不长锡须。

后来当整个社会生产业发展到一定程度的时候,很多后来参与者往往是属于互相抄袭,其实相当一部分企业自己本身并没有研发或首创能力,所以,造成很多产品及其用户的电子产品(线路板板底或电子产品整体)性能不佳,而造成性能不佳的最主要原因就是因为阻抗问题,因为当不合格的化学镀锡技术在使用过程中,其为PCB线路板所镀上去的锡其实并不是真正的纯锡(或称纯金属单质),而是锡的化合物(即根本就不是金属单质,而是金属化合物,氧化物或卤化物,更直接地说是属于非金属物质)或锡化合物与锡金属单质的混合物,但单凭借肉眼是很难发现的……。

因为PCB线路板的主体线路是铜箔,在铜箔的焊点上就是镀锡层,而电子元件就是通过焊锡膏(或焊锡线)焊接在镀锡层上面的,事实上焊锡膏在融熔状态焊接到电子元件和锡镀层之间的是金属锡(即导电良好的金属单质),所以可以简单扼要地指出,电子元件是通过锡镀层再与PCB板底的铜箔连接的,所以锡镀层的纯洁性及其阻抗是关键;又,但未有接插电子元件之前,我们直接用仪器去检测阻抗时,其实仪器探头(或称为表笔)两端也是通过先接触PCB板底的铜箔表面的锡镀层再与PCB板底的铜箔来连通电流的。所以锡镀层是关键,是影响阻抗的关键和影响PCB整板性能的关键,也是易于被忽略的关键。

众所周知,除金属单质外,其化合物均是电的不良导体或甚至不导电的(又,这也是造成线路中存在分布容量或传布容量的关键),所以锡镀层中存在这种似导电而非导电的锡的化合物或混合物时,其现成电阻率或未来氧化、受潮所发生电解反应后的电阻率及其相应的阻抗是相当高的(足已影响数字电路中的电平或信号传输,)而且其特征阻抗也不相一致。所以会影响该线路板及其整机的性能。

所以,就现时的社会生产现象来说,PCB板底上的镀层物质和性能是影响PCB整板特征阻抗的最主要原因和最直接的原因,但又由于其具有随着镀层老化及受潮电解的变化性,所以其阻抗产生的忧患影响变得更加隐性和多变性,其隐蔽的主要原因在于:第一不能被肉眼所见(包括其变化),第二不能被恒常测得,因为其有随着时间和环境湿度的改变而变的变化性,所以总是易于被人忽略。


声明:发布此文是出于传递更多信息之目的。若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益,请作者持权属证明与本平台联系,我们将及时更正、删除,谢谢。



PCBworld 聚焦PCB/FPC企业、技术及市场的发展,为从业者提供发布资讯,推介新产品
评论
  • 摘要在防爆电气设计中,只参照芯数选型而忽略额定载流量,长期满负荷运行会出现插头发热、接触面氧化、IP67 密封受热老化等问题。结合常用 3 针 3 孔、4 芯、5PIN、8PIN 圆形防爆连接器,制作分级电流参数对照表,区分冷压免焊接、焊接两种接线结构的安全载流数值,设置合理电流冗余系数,搭配使用环境修正参数,规范防爆接近开关连接器、防爆法兰插座的选型计算方式。关键词圆形防爆连接器,载流参数表,防爆法兰插座,防爆端子接头,IP67 防爆防水接插件1 产品概述圆形防爆连接器触点载流能力由插针直径、
    kyfbest科迎法电气 2026-08-03 09:18 128642浏览
  • 摘要防爆自控系统同时布设本安信号、工业总线、动力供电三类线路,仅依靠标识标牌管控插接极易出现人为错插问题,高压动力回路窜入本安弱电回路会突破安全栅限能标准,产生点火风险。依托 A、D、K 标准化机械防呆编码体系,搭配护套颜色区分管理,适配 3 针 3 孔免焊接冷压增安型防爆航插、5PIN 总线防爆航空插头、8 芯焊接防爆法兰插座的选型使用,从物理结构层面杜绝防爆接近开关连接器、防爆传感器航插接头混用插接问题,补齐防爆系统被动安全防护体系。关键词圆形防爆连接器,防呆编码防爆航插,防爆航空插头,防爆
    kyfbest科迎法电气 2026-07-31 18:29 407浏览
  • 文:杜杰编辑:侯煜当地时间7月28日,美国特朗普政府落地最新科技封锁政策,美国联邦通信委员会(FCC)正式更新《受管制清单》,新增两大类设备——境外生产的先进机器人设备、境外生产的联网电力逆变器。FCC在官方情况说明书中明确,该类境外制造产品,“会对美国国家安全或美国民众的人身安全构成无法承受的风险”。本次新规设置明确豁免机制:经美国国防部(DoW)、电力逆变器品类经美国国土安全部(DHS)审核并授予“有条件批准”,认定对应设备品类不存在重大安全风险,即可获得准入豁免。同时政策严格执行新老划断原
    华尔街科技眼 2026-08-03 21:28 325浏览
  • 做蓝牙音箱的工程师大概都碰过这个局面。产品要连手机放歌,要本地播开机提示音和按键音,还要接 App 做配网和状态上报。三件事拆开,早先的常规做法是音频蓝牙一颗料、数传蓝牙一颗料、本地播放再挂一颗小 MCU 加一片 Flash。板子越画越大,BOM 越算越贵,待机电流和固件工作量也跟着涨。WT2605C 出来以后,这套需求可以集成到一颗芯片,就是 WT2605C-32N,该芯片采用QFN32 封装,4×4 毫米,把音频蓝牙、BLE 数传和 MP3 本地播放三样全包了。对蓝牙音箱来说,最实在的好处就
    唯创知音语音芯片 2026-08-06 15:14 284浏览
  • 在物联网从“万物互联”迈向“万物智联”的进程中,LTE Cat.1凭借其在速率、成本与网络覆盖之间的完美平衡,正成为中低速物联网市场的绝对主力。随着2G/3G网络的逐步退网以及新国标对终端设备智能化、定位功能的强制要求,Cat.1模组迎来了爆发式的增长窗口。在这一关键节点,基于华为海思Hi2131芯片设计的LTE Cat.1模组,凭借其在能效、射频、架构及物理规格上的底层创新,成功打破了“高性能必高功耗”的传统魔咒,为行业提供了极具竞争力的连接最优解。核心技术优势:重塑Cat.1能效与连接标杆海
    用户1778981989717 2026-08-05 21:04 169浏览
  • 在EMC测试过程中,传导发射(Conducted Emission,CE)超标是工程师最常遇到的问题之一。更令人头疼的是,同样的超标曲线背后,可能对应着完全不同的干扰机理:有的是差模噪声沿电源回路传播,有的是共模电流通过寄生路径耦合,还有些问题甚至并非来自电源本身,而是负载、电缆布局或接地结构引起的连锁反应。 · 150kHz~1MHz 超标:多为差模噪声为主,干扰沿火线-零线回路传输。 · 1MHz~30MHz 超标:通常共模噪声占主导,干扰通过火线/零线对地回路传播。 如果条件允许,用电流探
    誉磁电磁兼容EMC 2026-07-31 18:45 501浏览
  • 产品使用18V供电,配套4串锂离子电池,需要设计一个充电器。因为输入18V,电池最高 16.8V,压差仅 1.2V。因为压差太小。使用开关型的充电控制芯片不稳定。尝试自行设计一个。整体采用分立三极管 + TL431架构,分4个功能单元:使能控制回路、限流环路、TL431 精密恒压反馈环路、PNP 功率管主功率输出回路;实现完整锂电池充电逻辑。使能控制回路按键按下:5V 电压经 R12 (2kΩ) 送入 NPN 管 Q3 基极,Q3 饱和导通,对地拉低 R1、R2 组成的分压控制节点电位;该节点直
    southcreek 2026-08-07 13:45 316浏览
  • 导语在现代高速数字电路设计中,信号的完整性已不仅是理想波形推演,而是一场与物理非理想特性正面博弈的工程实践。滤波器芯片作为净化传输链路的关键屏障,其核心挑战在于:能否有效识别并滤除那些隐匿在电平跳变过程中的亚纳秒级瞬态脉冲干扰,这类干扰持续极短,却足以在高速链路中引发误触发。然而,传统函数发生器受限于采样率与边沿速率,根本无法忠实复现如此狭窄且陡峭的异常波形。针对此困境,德思特TS-AWG7000系列任意波形发生器以17 GS/s采样率与50 ps原生边沿速度,为瞬态脉冲提供精细刻画,配合SPG
    德思特测试测量 2026-08-05 14:06 5浏览
  •                                                                        
    广州铁金刚 2026-08-06 17:44 100236浏览
  • 在前六期中,我们已经分别讨论了 CRA 的适用范围、整体影响、漏洞通报义务、风险评估与技术文档证据链、第三方组件与 SBOM 供应链治理,以及产品上市后的支持期、安全更新、用户说明和终止支持管理。到这里,企业已经能够回答几个核心问题:产品是否落入 CRA 适用范围,产品由哪些组件构成,企业如何证明自己在设计、开发和上市前采取了必要的安全措施,以及产品上市后如何持续维护和安全下线。但对于真正准备落地 CRA 合规的企业来说,还有一个更现实的问题:CRA 的法规条文相对原则化,企业应当如何把“网络安
    虹科云科技 2026-08-03 16:51 149138浏览
  •        很多人只见过封装在SMD外壳里的小尺寸晶振,却不知道一颗2016、1612甚至1210封装的微型石英晶振,从一块巴掌大的石英原矿,到最终能稳定起振的成品,要经过十几道精密工序。它内部的石英晶片厚度最薄不到20微米,比普通A4纸的1/5还薄,整个生产过程里哪怕0.1微米的误差,都会直接废掉整批产品,这也是小尺寸晶振过去长期依赖进口,国内厂商花了十几年才啃下量产硬骨头的核心原因。1. 原石定向切割:0.01度的角度误差都不能有小尺寸晶振的第一步,
    TKD泰晶科技 2026-08-07 08:43 374浏览
  • ​摘要:低价大流量卡正全面退市,政策收紧已成定局。面对传统号卡的不确定性,随身WiFi凭借稳定连接、多设备共享、独立设备和灵活套餐等优势,成为务实可靠的备选方案。1、流量卡黄金时代要结束了通信行业正迎来一场前所未有的“地震式”调整——曾让无数用户追捧的低价大流量卡,正在全速退出各大平台。这早已不是一次普通的竞合,而是一场趋势性的行业洗牌。回望过去,19元200G的神卡,那时真是“睡着都能笑醒”,便宜到不敢相信,爽到忍不住炫耀。那些日子,好像随便刷、随便看,流量自由触手可及。可如今,回头再看,那种
    爱上电路设计 2026-08-03 10:21 128869浏览
我要评论
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦