PCB 制造和阻抗控制：如何指定您的要求

2021-08-16

PCB 制造和阻抗控制：如何指定您的要求

将電(diàn)路板过渡到制造的那一刻可(kě)能(néng)会令人伤脑筋，尤其是对于新(xīn)设计。為(wèi)了确保您的设计能(néng)够可(kě)靠地生产，您需要确保向您的制造商(shāng)和装配商(shāng)传达了一套完整的要求。PCB制造前需要明确规定的重点之一是阻抗控制目标。这有(yǒu)助于防止任何混淆，并帮助您快速完成设计审查过程。

如何告诉 PCB 制造商(shāng)您的阻抗要求

就像在 PCB 设计中被问到的许多(duō)问题一样，答(dá)案是：视情况而定。通常，答(dá)案是肯定的，但是如果您在前端做一些功课，您的制造商(shāng)就不必花(huā)太多(duō)精力来验证您的阻抗计算。

所有(yǒu)制造商(shāng)都需要进行一定程度的前端工程以使您的電(diàn)路板进入制造阶段。其中一些与验证您的叠层是否可(kě)以使用(yòng)其材料库存制造有(yǒu)关，这不可(kě)避免地会影响阻抗。您可(kě)能(néng)需要考虑的一些问题包括：

您是否要求制造商(shāng)提供一些设计服務(wù)？

制造商(shāng)是否需要进行任何测试或阻抗测量？

他(tā)们内部或通过合作伙伴拥有(yǒu)哪些材料，这些材料是否适用(yòng)于您的设计？

有(yǒu)时，您需要根据您从制造商(shāng)处寻求的服務(wù)级别来指定阻抗。最便宜的制造商(shāng)可(kě)能(néng)甚至不会问你关于阻抗的问题，他(tā)们只会生产你给他(tā)们的任何东西，只需要很(hěn)少的审查。在某些情况下，设计已经充分(fēn)合格并经过测试，制造商(shāng)需要在将電(diàn)路板投入制造之前进行快速设计审查。但是，他(tā)们可(kě)能(néng)仍需要根据他(tā)们的叠加表和可(kě)用(yòng)材料库存检查您的阻抗，以确保它们能(néng)够达到您的阻抗目标。在最高服務(wù)级别，您的制造商(shāng)正在為(wèi)您设计叠层，并会告诉您达到所需阻抗所需的走線(xiàn)宽度。

如果您确定需要為(wèi) PCB 制造商(shāng)指定阻抗控制要求，有(yǒu)许多(duō)可(kě)接受的方法可(kě)以做到这一点。

给你的制造商(shāng)一个叠加表

如果您已经创建了一个完整的叠层表，那么您可(kě)以将您的阻抗控制规范作為(wèi)您的 PCB 制造商(shāng)的注释。您通常需要包含以下信息：

您為(wèi)所需的单端阻抗确定的走線(xiàn)宽度

对差分(fēn)阻抗重复 #1

对每一层重复 #1 和 #2

為(wèi)每一层上的每个传输線(xiàn)几何形状指定这些值（共面与微带線(xiàn)/带状線(xiàn)）

这些点很(hěn)重要，因為(wèi)不同的层上可(kě)能(néng)存在不同的迹線(xiàn)几何形状，并且它们也可(kě)能(néng)具有(yǒu)不同的阻抗值。在您的 PCB 制造说明中完整和清晰是很(hěn)重要的。确定达到阻抗目标所需的所有(yǒu)走線(xiàn)宽度是前端工程的基本部分(fēn)之一，通常应由设计人员执行。使用(yòng)带有(yǒu)集成场解算器的正确叠加计算器可(kě)以轻松实现这一目标。

使用(yòng)Altium Designer 中的Draftsman工具创建的示例叠加表。

如果您為(wèi)您的電(diàn)路板开发了一个叠层表，请确保添加一个关于所需走線(xiàn)宽度的注释，以达到如上所示的阻抗目标。上图是未确定层 1-2 和层 3-4 之间的预浸料厚度的示例；层压板和厚度将由制造商(shāng)在审查设计时确定。并非所有(yǒu)制造商(shāng)都会為(wèi)您做这件事，这就是為(wèi)什么您应该联系可(kě)以支持您所需的层堆栈和走線(xiàn)宽度的制造商(shāng)，以确保您达到阻抗目标。

如果您以正确的方式开始您的项目并首先与您的制造商(shāng)交谈，他(tā)们将為(wèi)您提供一个堆叠表，其中指定了设计阻抗所需的走線(xiàn)宽度。假设他(tā)们批准了您所需的材料或他(tā)们库存了合适的替代材料，他(tā)们将返回一个经过计算以满足具有(yǒu)指定走線(xiàn)宽度和间距（对于差分(fēn)对）的阻抗要求的叠层。在制造图纸中创建叠层表时，请遵循制造商(shāng)的原始叠层，并在叠层表旁边添加阻抗规范作為(wèi)注释。

在您的 Fab 筆(bǐ)记中指定阻抗

当设计师只关心阻抗匹配，而不是围绕制造商(shāng)的材料库存设计電(diàn)路板时，他(tā)们经常会这样做。FR4 级层压板和其他(tā)材料可(kě)以相互替代，但这可(kě)能(néng)需要更改设计中的走線(xiàn)宽度以达到阻抗目标。通常，设计师会选择一种符合特定斜線(xiàn)板的材料，并且可(kě)能(néng)具有(yǒu)他(tā)们关心的特定热性能(néng)。然后他(tā)们将使用(yòng)该介電(diàn)常数来确定特定阻抗所需的走線(xiàn)宽度。

然后将使用(yòng) PCB 制造图中的注释指定阻抗。

阻抗要求：
1. ??? X、Y、Z 层上的 X.XXX MIL 走線(xiàn)需要欧姆阻抗。 
2. ??? X.XXX MIL 走線(xiàn)/X.XXX MIL 层 X、Y、Z 上的间距要求 OHM 差分(fēn)阻抗。

只要您知道您的制造商(shāng)可(kě)以替代替代材料，以确保每一层的阻抗都能(néng)达到您的目标，这就很(hěn)好。这是尽早与制造商(shāng)交谈的另一个原因；向他(tā)们询问他(tā)们的标准叠层和设计规则，您以后就无需再进行设计更改。

制作阻抗表

一种选择是在您的制造图中放置一个小(xiǎo)表格，汇总每一层的所有(yǒu)阻抗要求。同样，您只是在该特定层上指定单个宽度和阻抗值。这要么是您通过叠层计算器确定的阻抗，要么是您需要制造商(shāng)在您的设计中达到的阻抗目标。您可(kě)以放置在晶圆厂筆(bǐ)记中的简单（颜色）阻抗表如下所示。

用(yòng)Altium Designer 中的Draftsman工具创建的示例阻抗表。

将其包含在 SOW 中

具有(yǒu)快速原型制作服務(wù)的小(xiǎo)型制造几乎从不要求工作说明书 (SOW)。您通常只需通过在線(xiàn)门户网站或電(diàn)子邮件提交您的设计数据，他(tā)们会对其进行报价，只要通过一些基本的 DFM 检查即可(kě)将其投入生产。更大的订单将需要您（客户）提交一份工作说明书，工厂将在开始生产之前添加他(tā)们的任務(wù)和要求清单供您批准。

当您开始与 PCB 制造商(shāng)对话时，将 SOW 或包含您的阻抗要求的要求列表放在一起以确保他(tā)们理(lǐ)解并没有(yǒu)什么坏处。如果您要求进行全面的设计审查，他(tā)们将检查您的叠层和布線(xiàn)，以确保您符合 SOW 中的规范。

您还需要指定什么？

阻抗要求不是您需要在设计中指定的唯一要点，但它是现代電(diàn)路板的重要要点之一。除了低速数字接口之外，您还需要根据阻抗规格进行设计并清楚地传达这一点。在您的设计中还有(yǒu)一些其他(tā)重要的点需要指定：

丝印尺寸

精镀

船上单位尺寸

总板厚

成品铜重（所需）

板材尺寸公差

RoHS合规要求

拆板要求

IPC 6012 性能(néng)规范级别

為(wèi)了帮助您准备 PCB 制造并确保满足阻抗控制要求，请使用(yòng)Altium Designer ® 中的Draftsman工具。当您完成设计并希望将文(wén)件发布给您的制造商(shāng)时，Altium 365™平台可(kě)以轻松地协作和共享您的项目。