阻抗电路板基础设计必要性

一、什么是阻抗电路板？

二、为什么必须做阻抗控制？

1. 信号完整性保障

    

   信号频率越高，波长越短，传输线效应越明显。当信号上升沿时间小于传输线延迟的 6 倍时，必须按传输线处理，否则反射会严重影响波形质量。
    
2. 时序稳定

    

   阻抗不连续会导致信号延迟不一致，多组差分线（如 DDR 数据线）时序偏移超标，系统无法正常同步。
    
3. EMI/EMC 控制

    

   反射和振铃会产生高频噪声，向外辐射，导致 EMI 超标，影响产品过认证。
    
4. 接口兼容性

    

   USB、HDMI、SFP、以太网等标准接口都有明确的阻抗要求（常见 90Ω、100Ω 差分，50Ω 单端），不满足则无法互联互通。
    

三、阻抗电路板的典型应用场景

• 高速数字电路：DDR3/4/5、PCIe Gen3/4/5、USB3.0/3.1/4、SATA
• 射频与微波：5G 天线、射频功放、滤波器、北斗 / GPS 模块
• 视频与图像：HDMI2.0/2.1、MIPI、eDP
• 工业与汽车电子：CAN FD、车载以太网、ADAS 雷达
• 服务器与通信设备：背板、高速连接器、光模块板

四、阻抗控制的核心指标

1. 目标阻抗值

    

   常见：
    
   • 单端：50Ω、60Ω、75Ω
   • 差分：90Ω（USB）、100Ω（以太网 / PCIe）、120Ω（CAN）
    
2. 阻抗公差

    

   一般要求：±10%，高速接口常要求 ±5% 甚至 ±3%。
    
3. 阻抗连续性

    

   阻抗变化不能超过 10%，否则会产生反射。
    
4. 测试要求

    

   包括测试点位置、测试方法（TDR 时域反射）、测试样板（Coupon）设计规范。
    

五、阻抗电路板与普通 PCB 的区别

• 普通板：只保证导通，不控制阻抗
• 阻抗板：控制线宽、线距、介质厚度、铜厚、介电常数，实现精准阻抗
• 工艺要求更高：层压精度、阻焊厚度、铜厚均匀性、介质材料选择都更严格
• 成本略高，但对高速产品是 “必须投入”