阻抗如何用于PCB布局 阻抗与电阻对PCB布局的重要性

设计电路板布局时，可以很容易地确定一个例程，在该例程中，某些参数比其他参数受到更多的重视。当参数相互依赖或相互变化时，这甚至更常见。例如，电阻实际上是或可以用来表示电路中所有其他电气参数。然而，在布局PCB时通常不考虑此重要参数。另一方面，源自电阻的阻抗是常见的设计因素。

让我们通过研究如何使用阻抗来创建电路板布局以及电阻如何影响设计过程来探讨这个问题。这将使我们能够比较阻抗与电阻，以确定哪个对布局PCB更重要。

阻抗如何用于PCB布局

PCB布局设计过程可以大致分为以下活动：

主要的PCB布局任务

• 材料选择任务
• 选择图层材质
• 定义层厚度
• 选择阻焊层类型
• 布置任务
• 确定组件放置位置
• 确定钻孔和通孔的位置
• 路由任务
• 设置痕量铜的重量
• 设置走线的长度和宽度
• 定义跟踪路径
• 通过类型定义
• 设计检查
• DFM兼容性
• PDN 分析
• 热分析

在上面列出的主要布局任务中，材料选择和布线任务最依赖于阻抗参数。例如，通常的做法是定义一个固定的阻抗，该阻抗又定义一个介电常数，用于定义和选择用于层堆叠的材料类型，如下所示。

固定阻抗叠加

对于走线布线，阻抗也是主要因素。对于高速RF信号尤其如此，因为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布局设计确实很重要，但是电阻呢？

电阻对PCB布局的影响

在某些情况下，可以在不包括电阻或真实元素的情况下分析阻抗。例如，当电抗大得多且电阻可忽略不计时。然而，实际上，电阻对所有电路都起作用，因为它会影响电流水平。对于PCB设计，传输线或走线相对较短，而电阻率最低的铜是最常使用的材料。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电流或I2R损耗是一个问题。

对于电路板布局设计，执行设计检查时通常会考虑电阻。例如配电（PDN）和/或热分析。这些分析通常是通过模拟电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，热分析的主要目标是确定热量如何沿表面和整个板分布。这对于确定什么散热和/或分布很重要需要采用各种技术和设备来确保电路板的可制造性和操作性。热分析和PDN可以分别执行（例如，通过不同的软件工具）或使用单个高级工具执行；例如Cadence的摄氏温度求解器。

电阻在功率分配和热分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。例如抵抗。现在，我们知道阻抗和电阻对于PCB布局设计都很重要。但是，一个比另一个重要吗？

阻抗与阻抗还是电路板布局的阻抗与阻抗？

如上所述，对于PCB布局设计而言，重要的是阻抗还是电阻，这不是问题。显然，两者都很重要，如下表所示。

该表指出了哪些主要的PCB布局任务主要取决于阻抗和/或电阻。从这个角度来看，这些参数中的任何一个都不可以说是比另一个重要。因此，为了获得良好的PCB布局设计，您应该在两个有影响的地方都加以利用。
编辑：hfy