PCB设计中如何准确提出阻抗要求？

一、阻抗要求的提出方式（工程师标准写法）

本 PCB 需进行阻抗控制，具体要求如下：

 

1. 表层微带线：50Ω ±10%，线宽 W=5mil，参考 GND 第二层。
2. 内层带状线：差分 100Ω ±5%，线宽 W=4mil，线距 S=6mil，参考层为 GND 第二层与第四层。
3. 阻抗测试：每板边放置阻抗测试 Coupon，采用 TDR 测试，测试频率 100MHz~10GHz。
4. 阻抗偏差超过公差视为不合格，需重工或报废。

二、如何定义阻抗值（关键）

1. 根据接口标准定阻抗
    
   • USB 3.0：差分 90Ω
   • 以太网：差分 100Ω
   • HDMI：单端 100Ω，差分 100Ω
   • 射频天线：50Ω
   • CAN：120Ω
      
     不要凭感觉定，必须查芯片手册与接口规范。
    
2. 根据板材与层叠定可实现性

    

   板厂常用 FR-4，介电常数 Dk≈4.2~4.6。

    

   若你定 75Ω 差分，但层叠无法实现，板厂会反馈无法加工，因此阻抗值必须与层叠匹配。
    
3. 差分 vs 单端必须明确

    

   很多设计错误来自 “只写 100Ω，不写单端还是差分”。

    

   单端阻抗 Z0，差分阻抗 Zdiff ≈ 2×Z0（耦合弱时），耦合强时需仿真。

三、阻抗公差如何定？

• 消费类高速：±10% 常见
• 服务器 / 通信：±5%
• 射频 / 毫米波：±3% 甚至更严
   
  公差越严，成本越高，良率越低，需平衡性能与成本。

四、测试点与测试 Coupon 要求

1. Coupon 设计规范
    
   • 与实际线路同层、同线宽、同线距、同参考层
   • 长度 ≥5cm，便于 TDR 测试
   • 两端留焊盘，方便探针或 SMA 测试
   • 每板至少 2 组，分布在板边不同位置
    
2. 测试点要求
    
   • 测试点不能有过孔、阻焊、焊盘突变
   • 测试段必须是直线，无分支、无换层
   • 差分线测试点必须等长、对称
    
3. 测试方法

    

   必须写：采用 TDR 时域反射仪测试，频率范围、采样率、校准方式。
    

五、层叠结构对阻抗的影响（必须写进要求）

• 线宽 W
• 线距 S（差分）
• 介质厚度 H（线到参考层）
• 铜厚 T
• 介电常数 Dk
• 阻焊厚度
• 铜面粗糙度

六、阻抗要求的常见错误（工程师避坑）

• 只写 “做阻抗”，不写数值、公差、层别
• 差分线写成单端阻抗
• 不提供层叠，板厂随意计算
• 测试 Coupon 与实际线不一致
• 不考虑阻焊对阻抗的降低作用（通常降低 3~8Ω）