SI 9000 及阻抗匹配学习笔记（二）
阻抗匹配的相关考量
1定义
1.1微带线
微带线(microstrip)：微带线是一根带状导线，指只有一边存在参考平面的传输线，顶部和侧边都曝置于空气中（也可上敷涂覆层），位于绝缘常数 Er 线路板的表面之上，以电源或接地层为参考。有非嵌入/嵌入两种。
1.2带状线
带状线（Stripline）：带状线是置于两个参考平面之间的带状导线，在绝缘层的中间，有两个参考平面，H1和H2代表的电介质的介电常数可以不同。
1.3参考层
所有阻抗控制信号线都有参考层，有相同层的，有不同层的，一般是不同层的，除非客户特别注明为共面。参考层判定准则：找到阻抗控制信号线，其正下方和正上方的最邻近的铜面即为参考层。（简单说如后面所说的GND/VCC参考层）
2阻抗分类
特性阻抗的分类：
目前常见的特性阻抗分为：单端(线)阻抗、差分(动)阻抗、共面阻抗此三种情况。
2.1单端(线)阻抗：
英文single ended impedance ,指单根信号线测得的阻抗 。
2.2 差分(动)阻抗：
英文differential impedance,指差分驱动时在两条等宽等间距的传输线中测试到的阻抗。
2.3 共面阻抗：
英文coplanar impedance ,指信号线在其周围GND/VCC(信号线到其两侧GND/VCC间距相等)之间传输时所测试到的阻抗。
3 阻抗影响因素：
3.1 Er：介质介电常数，与阻抗值成反比
3.2 H1，H2，H3...：线路层与接地层间介质厚度,与阻抗值成正比。
3.3 W1：阻抗线线底宽度；W2：阻抗线线面宽度,与阻抗成反比。
A：当内层底铜为HOZ时，W1=W2+14um;内层底铜为1OZ时，W1=W2+20um;当内层底
铜为2OZ时W1=W2+40um 。
B:当外层底铜为HOZ,W1=W2+25.4um ; 外层底铜为1OZ时,W1=W2+40um ; 外层层底铜
为2OZ时,W1=W2+60um。
C: W1为原稿阻抗线宽。
3.4 T：铜厚,与阻抗值成反比。
A：內层为基板铜厚,HOZ按15UM计算;1OZ按30UM计算;2OZ按65UM 计算.
B：外层为铜箔厚度+镀铜厚度,依据孔铜規格而定,当底铜为HOZ,孔铜(平均20UM，最小18UM )时,表铜按40UM计算；孔铜（平均25UM，最小20UM）时，表铜按45UM计算；孔铜单点最小25UM时，表铜按50UM计算。
C：当底铜为1OZ,孔銅(平均20UM，最小18UM )时,表铜按50UM计算；孔铜（平均25UM，
最小20UM）时，表铜按55UM计算；孔铜单点最小25UM时，表铜按60UM计算。
3.5 S：相邻线路与线路之间的间距,与阻抗值成正比（差动阻抗）。
3.6 C1：基材阻焊厚度,与阻抗值成反比；C2：线面阻焊厚度,与阻抗值成反比；C3:线
间阻焊厚度, 与阻抗值成反比 ；CEr：阻焊介电常数，与阻抗值成反比。
A：印一次阻焊油墨，C1值为30UM ，C2值为12UM ，C3值为30UM 。
B：印两次阻焊油墨，C1值为60UM ，C2值为25UM ，C3值为60UM 。
C：CEr:按4.2。
4 双层板阻抗设计推荐
100欧姆差分阻抗推荐设计
1、包地设计：线宽、间距 7/5/7 mil
地线宽度》20 mil
信号与地线距离6mil，每400mil内加接地过孔
2、不包地设计：线宽、间距 10/5/10 mil
差分对与对之间距离》20 mil（特殊情况不能小于10mil）
建议整组差分信号线外采用包地屏蔽，差分信号与屏蔽地线距离》35mil （特殊情况不能小于20mil）
90欧姆差分阻抗推荐设计
1、包地设计：线宽、间距 10/5/10 mil
地线宽度》20 mil
信号与地线距离6mil或5mil，每400mil内加接地过孔
2、不包地设计：线宽、间距 16/5/16 mil
差分对与对之间距离》20mil
建议整组差分信号线外采用包地屏蔽，差分信号与屏蔽地线距离》35mil （特殊情况不能小于20mil）
优先使用包地设计，走线较短并且有完整地平面可采用不包地设计
参考参数： 板材FR-4，板厚1.6mm+/-10%，板材介电常数4.4+-0.2，铜厚1.0OZ（1.4mil），阻焊油厚度0.6+-0.2mil，介电常数 3.5+-0.3
有图可以看出，包地设计的含义就是，比如差分线，周围布上地线形成包地。不包地设计就是单纯的布线，然后铺铜。
5 四层板阻抗设计推荐
100欧姆差分阻抗推荐设计
线宽、间距 5/7/5 mil
差分对与对之间距离》14mil（3W准则）
注：建议整组差分信号线外采用包地屏蔽，差分信号与屏蔽地线距离》35mil （特殊情况不能小于20mil0
90欧姆差分阻抗推荐设计
线宽、间距 6/6/6 mil
差分对与对之间距离》12mil（3W准则）
在差分对走线较长情况下，USB的差分线建议两边按6mil的间距包地以降低EMI风险（包地与不包地，线宽线距标准一致）
参考参数： 板材FR-4，板厚1.6mm+/-10%，板材介电常数4.4+-0.2，铜厚1.0OZ（1.4mil），阻焊油厚度0.6+-0.2mil，介电常数 3.5+-0.3 ，半固化片（PP），2116（4.0-5.0mil），介电常数4.3+-0.2