哪些因素影响阻抗控制?网格铜的妙用

原创 工程师看海 2022-11-21 19:51
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前文介绍了传输线、特性阻抗以及信号的反射概念,如果阻抗不连续信号会发生反射严重时将会导致系统不能正常工作。

都有哪些参数会影响阻抗呢?了解相关参数后我们就可以知道有哪些方法来控制阻抗了。

  1. 线宽W

走线加宽,则单位长度电感减小,单位长度电容增加,根据阻抗计算公式可以看到,走线加宽后阻抗减小。

  1. 介质厚度h

介质厚度增加,信号路径与参考路径距离增加,则单位长度电感增加,单位长度电容减小,根据阻抗计算公式可以看到,介质厚度增加后阻抗变大。

  1. 介电常数

介电常数越大,单位长度电感基本不受影响,但是单位长度电容会变大, 特性阻抗变小。

  1. 铜箔厚度

走线铜厚增加,电感减小,电容增加,阻抗就会跟跟着减小。

上述4种影响阻抗的参数中,我们最常用的是线宽,根据目标阻抗调整线宽,其实反过来讲,控制阻抗就是控制线宽。

在SI9000软件中,我们输入走线参数就可以计算出阻抗了,然后根据结果调节线宽,就可以达到目标阻抗,比如如果填完参数发现计算的阻抗比目标阻抗50Ω大,那么我们就可以增加线宽,使得阻抗减小,多试几次就可以把阻抗修改为50Ω了。

当然,也可以直接和PCB厂家要数据,他们会给出不同层叠结构对阻抗线宽的具体约束参数。

除了上述4中控制阻抗的方法之外,还有一种通过端接电阻来控制阻抗的方法,这个咱们后面会介绍。


在实际工程中,有时候有时候要达到目标阻抗需要控制多个参数,FPC软排线就是一个例子,有同学拆手机时会发现,给相机模组或者屏幕用的FPC软排线使用的是网格铜,为什么用网格铜呢?

其中一个主要原因是方便制造保障导线质量,因为网格铜相比于实铜而言更软,因此也就更方便弯折,这会方便装机,避免线路出现折痕。

另一个原因是有利于控制阻抗,FPC软排线非常薄,根据前文介绍,介质变薄会使得阻抗变小,如果要增加阻抗到50Ω,就需要把走线做的非常细,这对制作工艺要求非常高,为了既把阻抗控制到50Ω,又不减小走线宽度,可以使用网格铜。也就是说,网格铜相比于实铜可以起到增加阻抗的效果。

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