一、前言 直流電通過導(dǎo)線時，會受到一個阻力，這個阻力稱為電阻，符合為R，數(shù)值單位為“歐姆”（Ω）。 電阻與電流和電壓的關(guān)系是：R=V/I 另外，電阻還與導(dǎo)體材料的電阻率（β），導(dǎo)線的長度 （L），導(dǎo)體的截面積（S）有關(guān)。R= β L/S 1、電阻 交流電流流過一個導(dǎo)體時，所受到的阻力稱為阻抗 （Impedance），符合為Z，單位還是Ω。 此時的阻力同直流電流所遇到的阻力有差別，除了電阻 的阻力以外，還有感抗（XL）和容抗（XC）的阻力問題。 為區(qū)別直流電的電阻，將交流電所遇到之阻力稱為阻抗 （Z）。 Z=√ R2 +（XL -XC）2 2、阻抗（Z） 近年來，IC集成度的提高和應(yīng)用，其信號傳輸頻率和速 度越來越高，因而在印制板導(dǎo)線中，信號傳輸（發(fā)射）高到 某一定值后，便會受到印制板導(dǎo)線本身的影響，從而導(dǎo)致傳 輸信號的嚴(yán)重失真或完全喪失。這表明，PCB導(dǎo)線所“流通”的“東西”并不是電流，而是 方波訊號或脈沖在能量上的傳輸。 3、特性阻抗控制（Z0 ） 上述此種“訊號”傳輸時所受到的阻力，另稱為“特性阻 抗”，代表符號為Z0。 所以，PCB導(dǎo)線上單解決“通”、“斷”和“短路”的問題還 不夠，還要控制導(dǎo)線的特性阻抗問題。就是說，高速傳輸、高頻訊號傳輸?shù)膫鬏斁€，在質(zhì)量上 要比傳輸導(dǎo)線嚴(yán)格得多。不再是“開路/短路”測試過關(guān)，或者 缺口、毛刺未超過線寬的20%，就能接收。必須要求測定特性阻抗值，這個阻抗也要控制在公差以 內(nèi)，否則，只有報廢，不得返工。 二、訊號傳播與傳輸線 1、信號傳輸線定義 （1）根據(jù)電磁波的原理，波長（λ）越短，頻率（f）越 高。兩者的乘積為光速。即C = λ.f ＝3×1010 cm/s （2）任何元器件，盡管具有很高的信號傳輸頻率，但經(jīng) 過PCB導(dǎo)線傳輸后，原來很高的傳輸頻率將降下來，或時間 延遲了。 因此，導(dǎo)線長度越短越好。 （3）提高PCB布線密度或縮短導(dǎo)線尺寸是有利的。但是，隨著元件頻率的加快，或脈沖周期的縮短，導(dǎo)線 長度接近信號波長（速度）的某一范圍，此時元件在PCB導(dǎo) 線傳輸時，便會出現(xiàn)明顯的“失真”。 （4）IPC－2141的3.4.4提出：當(dāng)信號在導(dǎo)線中傳輸時，如果導(dǎo)線長度接近信號波長 的1/7時，此時的導(dǎo)線被視為信號傳輸線。 （5）舉例： 某元件信號傳輸頻率（f）為10MHZ ，PCB上導(dǎo)線長度為50cm，是否應(yīng)考慮特 性阻抗控制？ 解： C = λ.f ＝3×1010 cm/s λ＝C/f＝（3 ×1010 cm/s）/（1 ×107 /s ）＝3000cm 導(dǎo)線長度/信號波長＝50/3000