线宽线距与铜厚：阻抗电路板的精细调节术
来源：捷配
时间: 2026/02/05 09:43:40
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在材料与叠构确定后，线宽线距（W/S）与铜厚（T）就是阻抗电路板的 “精细调节旋钮”。线宽差 1mil，阻抗可能差几欧姆；铜厚选错，整批板阻抗偏移。
一、线宽如何决定阻抗：公式与经验
1. 线宽与阻抗的关系
单端阻抗近似：
Z0 ∝ ln (H/W)
即：
Z0 ∝ ln (H/W)
即：
- W 越大 → Z0 越低
- W 越小 → Z0 越高
差分阻抗则与线距 S 耦合相关，S 越小，差分阻抗越低。
2. 线宽选择的 “舒适区”
制程能力决定线宽下限：
- 普通 FR-4：线宽≥3–4mil，线距≥3–4mil；
- 高速精细线：线宽≥2–3mil，线距≥2–3mil（需高阶制程）。
设计原则：
- 线宽尽量落在厂家 “良率最高区间”；
- 避免线宽忽大忽小，保持连续；
- 差分线等宽等距，误差 < 0.5mil。
二、线距对差分阻抗的影响：耦合度是关键
差分阻抗 Zdiff：
- 弱耦合：S 大，Zdiff≈2×Z0；
- 强耦合：S 小，Zdiff<2×Z0。
常见目标：
- USB 2.0：90Ω 差分
- USB3.0/PCIe：100Ω 差分
- DDR：100Ω 差分
设计步骤：
- 先定单端线宽 W；
- 调节 S，使差分阻抗达标；
- 保证等长、等距、同层。
线距突变会导致耦合突变，阻抗不连续，必须避免。
三、铜厚如何影响阻抗：被低估的 “小变量”
铜厚影响：
- 铜厚增加 → 导体更 “厚”，边缘场减弱 → 阻抗略降；
- 1oz vs 1.5oz，阻抗差约 2–4Ω。
铜厚选择原则：
- 高速信号线：优先 1oz，蚀刻精度高，阻抗易控；
- 大电流 / 散热：2oz/3oz，但需重新计算线宽补偿阻抗；
- 高频细线：可选用 18μm/12μm 超薄铜，降低损耗。
四、线宽线距与铜厚的协同调节流程
当材料与叠构固定后，调节流程：
- 用工具输入 H、Dk、T、阻焊参数；
- 先算单端线宽 W，满足 Z0；
- 差分线固定 W，调节 S 满足 Zdiff；
- 检查线宽线距是否在制程范围内；
- 若线宽极端，返回调整叠构（介质厚度）；
- 批量前做试产，切片验证。
五、制程对线宽铜厚的影响：设计必须留裕量
1. 蚀刻偏差（侧蚀）
实际线宽 = 设计线宽−2× 侧蚀量
- 铜厚越厚，侧蚀越明显；
- 线宽越窄，相对偏差越大。
设计时要按 “厂家蚀刻因子” 修正线宽。
2. 铜厚公差
实际铜厚可能 ±10% 波动，设计时要用 “标称铜厚 + 公差” 计算最坏情况阻抗。
3. 阻焊影响
线宽视觉变窄，但阻抗因阻焊 Dk 而下降，必须计入计算。
六、常见线宽线距设计错误
- 线宽太窄，超出制程能力 → 开路、线宽不均、阻抗漂移；
- 差分线不等距 → 差分阻抗不准，模式转换；
- 线宽突变、过孔多 → 阻抗不连续，反射大；
- 忽略侧蚀与阻焊 → 仿真与实测偏差大；
- 铜厚选错不重新计算 → 整批阻抗偏低 / 偏高。
线宽线距与铜厚是阻抗电路板的 “精细调节术”，在叠构与材料确定后，它们决定最终阻抗精度。
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