一、什么是PCB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。在某一頻率下，電子器件傳輸信號(hào)線中，相對(duì)GND&VCC，其高頻信號(hào)或電磁波在傳播過程中所受的阻力稱之為特性阻抗，它是電阻抗，電感抗，電容抗的一個(gè)矢量總和。阻抗的單位是歐，常用Z來表示。

二　阻抗——其實(shí)是指電阻和對(duì)電抗的參數(shù)，因?yàn)镻CB線路(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)傳輸性能等問題，所以必然要求阻抗越低越好，電阻率要低于每平方厘米1×10的負(fù)6次方以下。

　　另一方面，PCB線路板在生產(chǎn)過程中要經(jīng)歷沉銅、電鍍錫(或化學(xué)鍍，或熱噴錫)、接插件焊錫等環(huán)節(jié)及該環(huán)節(jié)所使用的材料都必須保證電阻率底，才能保證線路板的整體阻抗低以至符合產(chǎn)品質(zhì)量要求，否則線路板將不能正常運(yùn)行。

三、阻抗的計(jì)算公式

一般來說阻抗的影響因素是信號(hào)線寬w、信號(hào)線厚t、介質(zhì)層厚度h、介電常數(shù)εr 。常規(guī)來說阻抗與介電常數(shù)成反比,與介質(zhì)層厚度成正比,與線寬成反比,與銅厚成反比。

阻抗計(jì)算公式：

Z0=87/SQRT(εr+1.41)×ln[(5.98h)/(0.8w+t)]

Z0：印刷導(dǎo)線的特性阻抗

εr：絕緣材料的介電常數(shù)

h：印刷導(dǎo)線與基準(zhǔn)面之間的介質(zhì)厚度

w：印刷導(dǎo)線的寬度

t：印刷導(dǎo)線的厚度

四、阻抗的類型

（1）特性阻抗

在計(jì)算機(jī)﹑無(wú)線通訊等電子信息產(chǎn)品中， PCB的線路中的傳輸?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， 稱為脈沖pulse），它所遭遇的阻力則稱為特性阻抗。

（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)阻抗就是兩線之間的阻抗Zdiff。

（3）奇模阻抗

兩線中一線對(duì)地的阻抗Zoo，兩線阻抗值是一致。

（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， 將兩線連在一起時(shí)的阻抗Zcom。

（5）共模阻抗

兩線中一線對(duì)地的阻抗Zoe，兩線阻抗值是一致，通常比奇模阻抗大。

阻抗對(duì)于PCB電路板的意義

對(duì)電子行業(yè)來說，化學(xué)鍍錫層最致命的弱點(diǎn)就是易變色（即易氧化或潮解）、釬焊性差導(dǎo)致難焊接、阻抗過高導(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線路短路以至燒毀或著火事件。

因?yàn)镻CB線路板的主體線路是銅箔，在銅箔的焊點(diǎn)上就是鍍錫層，而電子元件就是通過焊錫膏（或焊錫線）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；

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（或稱為表筆）兩端也是通過先接觸PCB板底的銅箔表面的錫鍍層，再與PCB板底的銅箔來連通電流的，所以錫鍍層是關(guān)鍵。它是影響阻抗的關(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。

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（這也是造成線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（足以影響數(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)影響該線路板及其整機(jī)的性能。

總的來說，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（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特性，所以易被人忽略。