阻抗對(duì)于PCB電路板的意義何在？PCB電路板為什么要做阻抗？

阻抗對(duì)于PCB電路板的意義何在，PCB電路板為什么要做阻抗？本文首先介紹了什么是阻抗及阻抗的類(lèi)型，其次介紹了PCB線(xiàn)路板為什么要做阻抗，最后闡述了阻抗對(duì)于PCB電路板的意義，具體的跟隨小編一起來(lái)了解一下。

什么是阻抗

在具有電阻、電感和電容的電路里，對(duì)交流電所起的阻礙作用叫做阻抗。阻抗常用Z表示，是一個(gè)復(fù)數(shù)，實(shí)部稱(chēng)為電阻，虛部稱(chēng)為電抗，其中電容在電路中對(duì)交流電所起的阻礙作用稱(chēng)為容抗 ，電感在電路中對(duì)交流電所起的阻礙作用稱(chēng)為感抗，電容和電感在電路中對(duì)交流電引起的阻礙作用總稱(chēng)為電抗。 阻抗的單位是歐。

阻抗類(lèi)型

（1）特性阻抗

在計(jì)算機(jī)﹑無(wú)線(xiàn)通訊等電子信息產(chǎn)品中， PCB的線(xiàn)路中的傳輸?shù)哪芰浚?是一種由電壓與時(shí)間所構(gòu)成的方形波信號(hào)（square wave signal， 稱(chēng)為脈沖pulse），它所遭遇的阻力則稱(chēng)為特性阻抗。

（2）差動(dòng)阻抗

驅(qū)動(dòng)端輸入極性相反的兩個(gè)同樣信號(hào)波形，分別由兩根差動(dòng)線(xiàn)傳送，在接收端這兩個(gè)差動(dòng)信號(hào)相減。差動(dòng)阻抗就是兩線(xiàn)之間的阻抗Zdiff。

（3）奇模阻抗

兩線(xiàn)中一線(xiàn)對(duì)地的阻抗Zoo，兩線(xiàn)阻抗值是一致。

（4）偶模阻抗

驅(qū)動(dòng)端輸入極性相同的兩個(gè)同樣信號(hào)波形， 將兩線(xiàn)連在一起時(shí)的阻抗Zcom。

（5）共模阻抗

兩線(xiàn)中一線(xiàn)對(duì)地的阻抗Zoe，兩線(xiàn)阻抗值是一致，通常比奇模阻抗大。

PCB線(xiàn)路板為什么要做阻抗

pcb線(xiàn)路板阻抗是指電阻和對(duì)電抗的參數(shù)，對(duì)交流電所起著阻礙作用。在pcb線(xiàn)路板生產(chǎn)中，阻抗處理是必不可少的。原因如下：

1、PCB線(xiàn)路（板底）要考慮接插安裝電子元件，接插后考慮導(dǎo)電性能和信號(hào)傳輸性能等問(wèn)題，所以就會(huì)要求阻抗越低越好，電阻率要低于每平方厘米1&TImes;10-6以下。

2、PCB線(xiàn)路板在生產(chǎn)過(guò)程中要經(jīng)歷沉銅、電鍍錫（或化學(xué)鍍，或熱噴錫）、接插件焊錫等工藝制作環(huán)節(jié)，而這些環(huán)節(jié)所用的材料都必須保證電阻率底，才能保證線(xiàn)路板的整體阻抗低達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量要求，能正常運(yùn)行。

3、PCB線(xiàn)路板的鍍錫是整個(gè)線(xiàn)路板制作中最容易出現(xiàn)問(wèn)題的地方，是影響阻抗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。化學(xué)鍍錫層最大的缺陷就是易變色（既易氧化或潮解）、釬焊性差，會(huì)導(dǎo)致線(xiàn)路板難焊接、阻抗過(guò)高導(dǎo)致導(dǎo)電性能差或整板性能的不穩(wěn)定。

4、PCB線(xiàn)路板中的導(dǎo)體中會(huì)有各種信號(hào)傳遞，當(dāng)為提高其傳輸速率而必須提高其頻率，線(xiàn)路本身如果因蝕刻、疊層厚度、導(dǎo)線(xiàn)寬度等因素不同，將會(huì)造成阻抗值得變化，使其信號(hào)失真，導(dǎo)致線(xiàn)路板使用性能下降，所以就需要控制阻抗值在一定范圍內(nèi)。

阻抗對(duì)于PCB電路板的意義

對(duì)電子行業(yè)來(lái)說(shuō)，據(jù)行內(nèi)調(diào)查，化學(xué)鍍錫層最致命的弱點(diǎn)就是易變色（既易氧化或潮解）、釬焊性差導(dǎo)致難焊接、阻抗過(guò)高導(dǎo)致導(dǎo)電性能差或整板性能的不穩(wěn)定、易長(zhǎng)錫須導(dǎo)致PCB線(xiàn)路短路以至燒毀或著火事件。

據(jù)悉，國(guó)內(nèi)最先研究化學(xué)鍍錫的當(dāng)是上世紀(jì)90年代初昆明理工大學(xué)，之后就是90年代末的廣州同謙化工（企業(yè)），一直至今，10年來(lái)行內(nèi)均有認(rèn)可該兩家機(jī)構(gòu)是做得最好的。其中，據(jù)我們對(duì)眾多企業(yè)的接觸篩選調(diào)查、實(shí)驗(yàn)觀測(cè)以及長(zhǎng)期耐力測(cè)試，證實(shí)同謙化工的鍍錫層是低電阻率的純錫層，導(dǎo)電和釬焊等質(zhì)量可以保證到較高的水準(zhǔn)，難怪他們敢對(duì)外保證其鍍層在無(wú)須任何封閉及防變色劑保護(hù)的情況下，能保持一年不變色、不起泡、不脫皮、永久不長(zhǎng)錫須。

后來(lái)當(dāng)整個(gè)社會(huì)生產(chǎn)業(yè)發(fā)展到一定程度的時(shí)候，很多后來(lái)參與者往往是屬于互相抄襲，其實(shí)相當(dāng)一部分企業(yè)自己本身并沒(méi)有研發(fā)或首創(chuàng)能力，所以，造成很多產(chǎn)品及其用戶(hù)的電子產(chǎn)品（線(xiàn)路板板底或電子產(chǎn)品整體）性能不佳，而造成性能不佳的最主要原因就是因?yàn)樽杩箚?wèn)題，因?yàn)楫?dāng)不合格的化學(xué)鍍錫技術(shù)在使用過(guò)程中，其為PCB線(xiàn)路板所鍍上去的錫其實(shí)并不是真正的純錫（或稱(chēng)純金屬單質(zhì)），而是錫的化合物（即根本就不是金屬單質(zhì)，而是金屬化合物，氧化物或鹵化物，更直接地說(shuō)是屬于非金屬物質(zhì)）或錫化合物與錫金屬單質(zhì)的混合物，但單憑借肉眼是很難發(fā)現(xiàn)的……。

因?yàn)镻CB線(xiàn)路板的主體線(xiàn)路是銅箔，在銅箔的焊點(diǎn)上就是鍍錫層，而電子元件就是通過(guò)焊錫膏（或焊錫線(xiàn)）焊接在鍍錫層上面的，事實(shí)上焊錫膏在融熔狀態(tài)焊接到電子元件和錫鍍層之間的是金屬錫（即導(dǎo)電良好的金屬單質(zhì)），所以可以簡(jiǎn)單扼要地指出，電子元件是通過(guò)錫鍍層再與PCB板底的銅箔連接的，所以錫鍍層的純潔性及其阻抗是關(guān)鍵；又，但未有接插電子元件之前，我們直接用儀器去檢測(cè)阻抗時(shí)，其實(shí)儀器探頭（或稱(chēng)為表筆）兩端也是通過(guò)先接觸PCB板底的銅箔表面的錫鍍層再與PCB板底的銅箔來(lái)連通電流的。所以錫鍍層是關(guān)鍵，是影響阻抗的關(guān)鍵和影響PCB整板性能的關(guān)鍵，也是易于被忽略的關(guān)鍵。

眾所周知，除金屬單質(zhì)外，其化合物均是電的不良導(dǎo)體或甚至不導(dǎo)電的（又，這也是造成線(xiàn)路中存在分布容量或傳布容量的關(guān)鍵），所以錫鍍層中存在這種似導(dǎo)電而非導(dǎo)電的錫的化合物或混合物時(shí)，其現(xiàn)成電阻率或未來(lái)氧化、受潮所發(fā)生電解反應(yīng)后的電阻率及其相應(yīng)的阻抗是相當(dāng)高的（足已影響數(shù)字電路中的電平或信號(hào)傳輸，）而且其特征阻抗也不相一致。所以會(huì)影響該線(xiàn)路板及其整機(jī)的性能。

所以，就現(xiàn)時(shí)的社會(huì)生產(chǎn)現(xiàn)象來(lái)說(shuō)，PCB板底上的鍍層物質(zhì)和性能是影響PCB整板特征阻抗的最主要原因和最直接的原因，但又由于其具有隨著鍍層老化及受潮電解的變化性，所以其阻抗產(chǎn)生的憂(yōu)患影響變得更加隱性和多變性，其隱蔽的主要原因在于：第一不能被肉眼所見(jiàn)（包括其變化），第二不能被恒常測(cè)得，因?yàn)槠溆须S著時(shí)間和環(huán)境濕度的改變而變的變化性，所以總是易于被人忽略。

審核編輯：劉清