IPC-2221A-2003中文版-印制板设计通用标准 - 第57页
“ A ” 是 理 想 结构 、 整 个 层 叠 阻抗匹配 好 。 “ B ” 是 较 好 的结构 、 因 信 号 1和4的 阻抗 将 比 信 号 2 和3大 得 多 。 设计特 殊 电 路 性能 需 要特 别小 心、 必须 注意 导 线 总 长 度 、 不 论是长 短 导线 以 及 整 个互连走 线。 直流 (DC)电源层和接 地 层 也 可 起 到 AC 基 准面的 作用 。 作 AC 基 准的电源和接 地 宜沿 板边 均 匀 分 …
6.4.2 埋⼊式微带线
埋入式微带线与上面
讨论的无涂层微带线有同样的几何形状、但因
导线被绝缘材料完全封闭、其有效介电常数不
同(见图6-5B)。埋入式微带线路与带修正有
效介电常数的无涂层微带线的计算公式一样。
如果导线上绝缘材料厚度大于等于0.025mm
[0.0009843in]、有效介电常数可用IPC-D-317
的标准来确定。对很薄的绝缘涂层(小于0.025
mm[0.0009843in])、有效介电常数将介于空气
和主体材料介电常数之间(见表6-2)。
6.4.3 带状线性能
带状线是一夹在两个AC接
地层之间的薄而窄的导线(见图6-5C)。既然所
有电力线和磁力线都包含在两个接地层中、除
了印制板边缘附近的电路以外、带状线具有降
低EMI的优点。因为每一电路对地有较近的电
耦合、线路中的串扰也会减少(与微带线的情
况相比)。由于带状线电路两边都有接地层、
与微带线相比、线路电容增大、阻抗减小。
下面给出了扁平导线形状的带状线阻抗(Z
0
)和
固有线路电容(C
0
)参数。公式中假定电路层处
于两个接地层的正中间。
式中:
H = 线路与其中一接地层的距离
T = 线路厚度、英寸
W = 线路宽度、英寸
ε
r
= 基材的相对电容率
pF = 皮法
6.4.4 不对称带状线性能
当一电路层处于两
接地层(或电源层)之间、但不在正中间时、带
状线公式需作修正。这说明了线路与最近接地
层之间增强耦合、比远接地层弱耦合更有意
义。线路置于两接地层中间的三分之一处时、
比假设线路处于中间的误差相当小。
一种不平衡层叠的例子是双带状线结构。双带
传输线非常近似于带状线、除了在电源层间有
两个信号层以外。一个层的线路与另一层的线
路一般是正交的、这样可以使层间线路平行和
串扰最小。双带状线阻抗(Z
0
)和固有线路电容
(C
0
)参数为:
式中:
H = 为与电源层距离
C = 为信号层的间距
T = 为线路厚度、英寸
W = 为线路宽度、英寸
pF = 为皮法
该层叠见图6-5D。同带状线的情况一样、EMI
将完全屏蔽、靠近印制板边缘的信号线除外。
上述公式可用来确定非双带状线的不对称带状
线电路Z
0
或C
0
。四层印制板的层序宜如图6-5D
所示。对超过四层的印制板、排序要让信号层
对接地层或电压层对称。达到这个目的有几种
方法、只要邻近的信号层不被接地层或电压层
分开、宜使它们的主轴相互垂直。对六层印制
板、顺序可为:
AB
信号#1信号#1
层#1信号#2
信号#2层#1
信号#3层#2
层#2信号#3
信号#4信号#4
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“A”是理想结构、整个层叠阻抗匹配好。“B”
是较好的结构、因信号1和4的阻抗将比信号2
和3大得多。
设计特殊电路性能需要特别小心、必须注意导
线总长度、不论是长短导线以及整个互连走
线。
直流(DC)电源层和接地层也可起到AC基准面的
作用。作AC基准的电源和接地宜沿板边均匀分
布。
一般规定、多层印制板设计的基准面不宜分
割。有限的面分割
、其中分割面由邻近信号层
的提升层支撑、两边有2.54mm[0.1in]左右中
心距镀通孔支撑、可以用来“掩蔽”层中特殊
的高频信号线、以产生板内“同轴型”线。孔
的间距与信号频率有关。
6.4.5 电容事项
图6-6和图6-7分别给出了
铜微带线和带状线单位长度的固有线路电容。
这些曲线给出了对地或电源基准面有不同绝
缘厚度的1盎斯(oz)铜导线的电容(单位: pF/
ft)。图6-7对带状线是建立在参考接地层和电
源层中心导线对称性基础上。
单交叉(见图6-8)产生的电容很小、一般只有
零点几个皮法。当单位长度上交叉数量增加、
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图6-6 带线的电容与导线宽度及绝缘厚度的关系、mm[in]
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传输线路的固有电容也增大。交叉集总电容加
到固有线路电容中。交叉电容(C
c
)近似为:
式中:
如h、l和W单位为毫米、X = 0.0089; 如h、l和
W单位为英寸、X = 0.225
ε
r
= 为相对电容率
h = 为交叉间绝缘厚度
l = 为长度
W = 为宽度
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图6-7 带状线的电容与导线宽度及间距的关系、mm[in]
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图6-8 单导线交叉
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