第 4 阶段 · 阻抗结构与原理课 · 重点理解

4-03 Microstrip(微带线)与 Stripline(带状线):走线和参考面的空间关系

用相同铜线的不同周围结构区分微带线与带状线,而不是背外层、内层名称。

学习本课前,你需要知道

如果还不熟悉,可以先回看对应基础课。

上一课看了变化沿线传播。这次把同一条路线横切开,观察:同样宽的铜线,换了所在结构,为什么特性阻抗可能不同?

快速理解 · 铜线周围也参与传播

第3阶段已学过 Reference Plane(参考平面)。本课仍看“走线+介质+参考导体”,重点放在它们的空间位置,而不是层的名字。

① 微带线:外层走线面对下方参考面

Microstrip(微带线) 常见于板的外层。走线下方隔着介质有参考面,上方靠近空气,实际板子也常有阻焊覆盖。

所以它不是随便一条表层铜线的别名:必须把参考导体和周围介质一起描述清楚。

② 带状线:走线处在两侧参考导体之间

Stripline(带状线) 的信号线在板内,周围是介质,上下都有参考导体。它可以居中,也可以偏向一侧。

“内层走线”只说了位置,还不足以描述带状线结构。两侧参考铜是否存在、距离多大,都需要知道。

切换位置,观察铜线周围有什么
四层教学截面中选择外层微带线或两参考面之间的内层带状线同一块教学板 · 两种局部结构上方为空气;阻焊未画出L1 外层走线L2 参考面L3 内层走线L4 参考面蓝线:电场联系示意,不是仿真结果

微带线:外层走线通过介质面对下方参考面,部分电场也经过上方环境。先看位置关系,不从蓝线数量推算数值。

本例用四个铜层说明外层和内层的区别:L1、L3放信号,L2、L4作参考。这是局部教学分配,不是要求所有四层板如此设计,也没有提供可投产的厚度。

为什么?深入理解 · 同样的线宽为什么还不够?

改变周围结构,就改变场的分布

微带线的电场一部分经过基材,一部分经过上方环境;带状线的场主要处在内部介质及两侧导体之间。周围材料和导体位置不同,建立电场、磁场所对应的电压电流关系也会不同。

不能只数参考面的个数

这里没有证明哪一种结构的阻抗“一定更高”。线宽、铜厚、到参考面的距离、材料都要一起考虑。比较两种结构时,只保证线宽相同并不能保证其他条件相同。

不要把示意线当成真实计算

蓝线用于说明场与哪些导体有联系,没有精确表示密度或强度。实际阻焊的材料、覆盖厚度,以及内层两侧间距,都会影响结果;我们暂时不计算。

以后做 Layout 有什么用 · 换层要核对结构

Layout(布局布线) 时,给一条有阻抗要求的线选层,不仅要看“这层还有没有位置”,还要看它与参考面及介质的关系。换到内层后,不应直接照抄原外层线宽。

与板厂沟通时,指明具体铜层和上下材料、距离,再确认对应线宽。只说“内层一根线”或“外层50Ω”,缺少结构条件就还不能确定做法。

同样宽的一根铜线,从外层移到内层,就一定保持原特性阻抗吗?
提示

看走线之外:空气、介质、上下导体的位置是否改变。

本课记住

  • 微带线:表面走线、下方介质与参考面,上方环境也参与。
  • 带状线:介质中的信号线,位于上下参考导体之间。
  • 结构包含材料与距离,不能只看外层、内层名称。
  • 图中的场线仅帮助理解,实际数值需计算或验证。

下一课沿用微带线截面,一次观察一个参数变化。

来源与教学边界

【基础补充】本课解释与图示为原创。对应教材第4章传输线拓扑中的微带线与带状线主题。只保留本课必要的空间模型,不展开其他结构或公式。

微带线、带状线及覆盖层模型(场求解工具文档);阻焊覆盖对表面结构的影响。图示不按真实比例,不是可直接生产的电路或封装。

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基础PCB设计与布线基础技术未学习
01PCB 基础未学习
02PCB 连接未学习
03层叠未学习
04阻抗未学习
05Allegro未学习
06封装未学习
07布局未学习
08布线未学习
09高速未学习
  • 9-15Allegro 17.4高速实操:从约束到布线、调整与检查待开放
  • 9-16Stage 9综合练习:为一版高速Layout作出有依据的判断待开放
10DFM待开放

课程准备中,开放后会显示在这里。

11项目实战待开放

课程准备中,开放后会显示在这里。

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