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技术专题
PCB布局最重要阻抗与電(diàn)阻
设计電(diàn)路板布局时，可(kě)以很(hěn)容易地确定一个例程，在该例程中，某些参数比其他(tā)参数受到更多(duō)的重视。当参数相互依赖或相互变化时，这甚至更常见。例如，電(diàn)阻实际上是或可(kě)以用(yòng)来表示電(diàn)路中所有(yǒu)其他(tā)電(diàn)气参数。然而，在布局PCB时通常不考虑此重要参数。另一方面，源自電(diàn)阻的阻抗是常见的设计因素。
让我们通过研究如何使用(yòng)阻抗来创建電(diàn)路板布局以及電(diàn)阻如何影响设计过程来探讨这个问题。这将使我们能(néng)够比较阻抗与電(diàn)阻，以确定哪个对布局PCB更重要。
阻抗如何用(yòng)于PCB布局
PCB布局设计过程可(kě)以大致分(fēn)為(wèi)以下活动：
主要的PCB布局任務(wù)
☐材料选择任務(wù)
☐选择图层材质
☐定义层厚度
☐选择阻焊层类型
☐ 布置任務(wù)
☐ 确定组件放置位置
☐ 确定钻孔和通孔的位置
☐ 路由任務(wù)
☐ 设置痕量铜的重量
☐ 设置走線(xiàn)的長(cháng)度和宽度
☐ 定义跟踪路径
☐ 通过类型定义
☐ 设计检查
☐ DFM兼容性
☐PDN 分(fēn)析
☐ 热分(fēn)析
在上面列出的主要布局任務(wù)中，材料选择和布線(xiàn)任務(wù)最依赖于阻抗参数。例如，通常的做法是定义一个固定的阻抗，该阻抗又(yòu)定义一个介電(diàn)常数，用(yòng)于定义和选择用(yòng)于层堆叠的材料类型，如下所示。
固定阻抗叠加
对于走線(xiàn)布線(xiàn)，阻抗也是主要因素。对于高速RF信号尤其如此，因為(wèi)阻抗的变化会引起信号完整性问题。如噪音。因此，阻抗对于PCB布局设计确实很(hěn)重要，但是電(diàn)阻呢(ne)？
電(diàn)阻对PCB布局的影响
在某些情况下，可(kě)以在不包括電(diàn)阻或真实元素的情况下分(fēn)析阻抗。例如，当電(diàn)抗大得多(duō)且電(diàn)阻可(kě)忽略不计时。然而，实际上，電(diàn)阻对所有(yǒu)電(diàn)路都起作用(yòng)，因為(wèi)它会影响電(diàn)流水平。对于PCB设计，传输線(xiàn)或走線(xiàn)相对较短，而電(diàn)阻率最低的铜是最常使用(yòng)的材料。因此，实际功率损耗通常不是问题。但是，由于磁场变化而引起的涡電(diàn)流或I2R损耗是一个问题。
对于電(diàn)路板布局设计，执行设计检查时通常会考虑電(diàn)阻。例如配電(diàn)（PDN）和/或热分(fēn)析。这些分(fēn)析通常是通过模拟電(diàn)路板在所需输入和环境条件（类似于组装好的PCB或PCBA部署的标称条件）下的操作来完成的。与PDN模拟相反，热分(fēn)析的主要目标是确定热量如何沿表面和整个板分(fēn)布。这对于确定什么散热和/或分(fēn)布很(hěn)重要需要采用(yòng)各种技术和设备来确保電(diàn)路板的可(kě)制造性和操作性。热分(fēn)析和PDN可(kě)以分(fēn)别执行（例如，通过不同的软件工具）或使用(yòng)单个高级工具执行；例如Cadence的摄氏温度求解器。
電(diàn)阻在功率分(fēn)配和热分(fēn)析中的重要性是基于这样的事实，即热量的变化会显着改变材料的性能(néng)。例如抵抗。现在，我们知道阻抗和電(diàn)阻对于PCB布局设计都很(hěn)重要。但是，一个比另一个重要吗？
阻抗与阻抗还是電(diàn)路板布局的阻抗与阻抗？
如上所述，对于PCB布局设计而言，重要的是阻抗还是電(diàn)阻，这不是问题。显然，两者都很(hěn)重要，如下表所示。
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阻抗与電(diàn)阻对PCB布局的重要性 |
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PCB布局任務(wù) |
阻抗 |
抵抗性 |
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材料选择 |
X |
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放置 |
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路由 |
X |
X |
|
设计检查 |
|
X |
该表指出了哪些主要的PCB布局任務(wù)主要取决于阻抗和/或電(diàn)阻。从这个角度来看，这些参数中的任何一个都不可(kě)以说是比另一个重要。因此，為(wèi)了获得良好的PCB布局设计，您应该在两个有(yǒu)影响的地方都加以利用(yòng)。