不符合20H規(guī)則的阻抗線參考層設(shè)計對阻抗測量的影響

蘇藩春

（汕頭超聲印制板公司，廣東 汕頭 515041）

1 前言

20 H規(guī)則作為PCB（印制電路板）典型布線規(guī)則，隨著傳輸信號工作頻率逐步提高，其越來越被PCB設(shè)計人員采用以用來減少EMI（電磁干擾）問題。當(dāng)然，PCB制造人員無法模擬20 H規(guī)則的EMI但須控制特性阻抗，故本文試圖首次闡述20 H規(guī)則對特性阻抗控制的影響，并通過相關(guān)試驗與量產(chǎn)過程進行證明。

2 20 H規(guī)則概述

20 H規(guī)則最初是由W. Michael King提出，是減小電路板輻射的設(shè)計規(guī)則之一，但20 H規(guī)則是一條尚未得到明確證明的經(jīng)驗規(guī)則，目前許多學(xué)者主要是通過反射系數(shù)分析、FDTD（有限差分時域）和實際測量等方法對其影響效果進行模擬和探究。簡單而言，就是因為PCB板電源層與地層之間的電場是變化的（高頻設(shè)計板更為顯著），在板的邊緣會向外輻射電磁干擾，即平常通稱的邊緣效應(yīng)。在PCB設(shè)計過程中，MI工程師或設(shè)計人員通常做法：將電源層內(nèi)縮，使得電場只在接地層的范圍內(nèi)傳導(dǎo)。理論模擬分析初步表明：以一個H（電源和地之間的介質(zhì)厚度，對于特性阻抗參數(shù)設(shè)計而言，通常即為H）為單位，若內(nèi)縮20 H則可以將70%的電場限制在接地邊緣內(nèi)，內(nèi)縮100 H則可以將98%的電場限制在內(nèi)；用圖示簡單說明如圖1。

圖1

PCB作業(yè)人員一般無法模擬EMI問題但需精確控制特性阻抗。故關(guān)于20 H規(guī)則與EMI問題的研究頗多，但關(guān)于20 H規(guī)則影響阻抗控制的研究較少。

3 試驗過程

3.1 資料設(shè)計

設(shè)計正常鋪銅、鋪銅異常的不同阻抗測試附連板，如圖2所示。

圖2 采取不同參考層設(shè)計的阻抗測試附連板. (A)正常……