Fr4 PCB走线:Fr4材料特性和电路板规格

减速带是用来让行驶的汽车减速的。我自然会减速，因为全速行驶过减速带可不是什么愉快的经历。但也有几次，我在漆黑的环境中没能发现减速带，我的车在全速通过减速带时剧烈反弹，我感到很害怕。

虽然你可以避免路上的减速带，但Fr4 PCB上的颠簸是看不见的。这些“凸起”通常在阻抗不匹配的情况下出现，并导致信号反射，从而导致信号完整性问题。了解您的Fr4 PCB材料和规格，以最好地避免这些潜在的陷阱在未来。

关于Fr4 PCB Trace

认为Fr4代表一种特定的类型是一种误解用于PCB制造的材料。相反，Fr4是由NEMA LI 1-1998规范定义的标准，涵盖了所用材料需要符合的一组属性。

这些Fr4材料与铜片层压，厚度通常为1盎司、2盎司或3盎司。根据提交的文件，在用化学溶液去除不导电的部分之前，将铜层照相并暴露在紫外线下。这导致精确的铜走线连接Fr4 PCB上的各种组件。

Fr4 PCB走线的信号完整性问题

如果你悠闲地走在路上，一两个减速带不会打扰你。但如果加快速度，你将经历一段令人震惊的旅程。这同样适用于PCB上的铜线。如果你处理的是缓慢变化的信号边缘，就不会有信号完整性的问题。但是当你开始有快速变化的信号边缘时，PCB走线的特性就发生了变化。

请注意，我们讨论的是信号的开关边，它与元件的工作频率无关。这意味着一个看似低频的信号可以在皮秒内从逻辑高电平切换到逻辑低电平。在如此高的开关率下PCB的电容和电感特性变得突出。

不匹配的阻抗可能引起信号反射。

对于交流应用，这些特性导致阻抗，这取决于传播信号的频率。在PCB设计中，驱动器的阻抗与接收器的阻抗匹配是至关重要的。一个不匹配的阻抗可以像一个“凸起”一样可视化，它可以导致信号在接收器的末端反射回铜走线。

由于阻抗失配引起的信号反射可能导致信号完整性问题。经验法则是，当边缘速率小于铜线长度上传播延迟的1 / 6时要谨慎。电信号在Fr4铜线上每6ns传播1英寸。如果您的边缘速率为1ns，并且铜线长于1英寸，则需要采取适当的阻抗控制措施。

管理Fr4 PCB走线阻抗

匹配驱动器和接收器阻抗的最简单方法是采用电阻匹配。在这种技术中，一个值与源阻抗相匹配的电阻与接收器串联或并联放置。

除了电阻匹配之外，还有其他有助于减少信号反射的技术。一个明显的技巧是减少PCB走线长度。PCB走线越长，越容易受到信号反射的影响。

阻抗匹配电阻有助于防止信号反射。

你还需要考虑信号的返回路径。毕竟，阻抗不仅存在于信号走线上，也存在于返回路径上。对于高频信号或具有快速边缘速率的信号，您将需要在返回地平面上布线PCB走线。避免在分割平面上布线信号，因为它可能导致阻抗不连续。

当然，为了安全起见，您需要使用PCB布局，设计和分析工具配备了先进的模拟能力。OrCAD PCB设计器具有出色的约束管理选项，可以轻松地与仿真和分析工具进行扩展，以确保您的布局与您的阻抗和SI标准相匹配。

如果你想了解更多关于Cadence如何为你提供解决方案的信息，跟我们和我们的专家团队谈谈。