ElectroDesignForgeElectroDesignForge

Calculadora de impedância de PCB

Analise uma trilha de impedância controlada e verifique se as tolerâncias de fabricação permanecem dentro da faixa desejada.

Parâmetros da trilha

Seção transversal do empilhamento

Via metalizadaDielétrico tecido · εr 4.2Trilha de sinalMáscara de solda · Afastamento do cobrePlano de referênciaW · 0.32 mmT · 0.035 mmH · 0.18 mm

Modelo quase estático

Z0=f(W,H,T,εr)Z_0=f\left(W,H,T,\varepsilon_r\right)
td=εeffct_d=\dfrac{\sqrt{\varepsilon_{eff}}}{c}

Valores calculados

Impedância da trilha47.99 Ω
Largura necessária para o alvo0.296 mm
Permissividade efetiva3.222
Atraso de propagação5.99 ps/mm

Assistente de fabricação

Varredura determinística dos oito extremos de tolerância para estimar a variação de fabricação.

Intervalo de impedância estimado42.38–53.89 ΩFaixa aceita: 45–55 Ω
Risco de ultrapassar a tolerânciaMargem para o limite mais próximo: -2.62 Ω
Extremo de impedância mínimaW 0.345 mm · H 0.162 mm · εr 4.35
Extremo de impedância máximaW 0.295 mm · H 0.198 mm · εr 4.05

Estimativa preliminar. Confirme a largura final com o fabricante ou um solucionador eletromagnético usando o empilhamento, o perfil de gravação, a máscara de solda e os materiais reais.

Guia PCB de alta velocidade

Transformar uma impedância-alvo numa especificação manufacturável

A impedância controlada depende do empilhamento completo, não da largura do traço sozinho. Geometria, dielétrico, cobre, etch perfil e variação de fabricação devem ser considerados em conjunto.

Método e hipóteses

A calculadora aplica aproximações quasi-estáticas simples para microstrip, microstrip embutido, stripline simétrico/assimétrico, stripline duplo e guia de onda coplanar. Um solucionador numérico sugere a largura correspondente ao alvo, em seguida, o assistente de fabricação avalia todas as oito combinações extremas de largura, altura dielétrica e εr.

Entradas a verificar

Altura dielétrica real

Para a microstripe, H é a distância do avião de referência. Para stripline simétrico, a ferramenta assume a mesma altura em ambos os lados. Use a espessura prensada do fabricante, não apenas a espessura nominal prepreg.

Permissão adequada à frequência

A constante dielétrica do catálogo varia com o teor de resina, frequência e método de medição. Preferir o projeto Dk fornecido para o material real e faixa de frequência alvo.

Linha dupla: H1, C e H2

H1 separa o plano superior do primeiro sinal, C separa ambas as camadas de sinal, e H2 separa o segundo sinal do plano inferior. A ferramenta calcula separadamente a impedância de cada camada e utiliza a sua média para a síntese de largura.

Procedimento recomendado

  1. 1Escolha a geometria e digite o empilhamento proposto pelo fabricante, incluindo a espessura de cobre acabado.
  2. 2Define a impedância do alvo com um único fim e a tolerância exigida pela interface.
  3. 3Introduza tolerâncias etch, altura e εr, em seguida, dê ao fabricante o alvo de impedância em vez de congelar uma largura quando eles fornecem controle de impedância.

Exemplo de decisão

Uma trilha nominal de 50 Ω pode sair de uma tolerância de ±10% quando o dielétrico é 10% mais espesso e a largura após gravação é 25 µm menor. A análise dos extremos de tolerância revela esse risco antes da revisão do empilhamento com o fabricante.

Por que um solucionador de campo ainda é necessário

Equações de forma fechada não modelam precisamente máscara de solda, rugosidade de cobre, gravura trapezoidal, tecelagem de vidro, planos próximos, via ou dispersão de frequência. Os cantos mostrados são um envelope determinístico, não uma distribuição estatística ou garantia de rendimento.

Perguntas frequentes

Deve a largura calculada ser imposta ao fabricante?

Não necessariamente. Para uma ordem controlada por impedância, fornecer alvo, tolerância e camadas afetadas. O fabricante muitas vezes ajusta a largura e dielétrico usando seus materiais e processo reais.

A máscara de solda muda a impedância?

Sim, especialmente para microfitas estreitas: parte do campo cruza a máscara e a impedância geralmente diminui. Incluir espessura da máscara e Dk na validação final.

Referências para consulta

  • E. O. Hammerstad e Ø. Jensen, modelos precisos para o projeto assistido por computador da Microstrip, IEEE MTT-S, 1980.
  • IPC-2141A, Guia de projeto para placas de circuito de impedância controlada de alta velocidade.
  • Requisitos de qualificação e desempenho IPC-6012 para placas impressas rígidas, complementadas por cupons de fabricação e regras.

Conteúdo educativo original, revisado pela última vez em 13 de setembro de 2026 quanto à clareza técnica. Antes de energizar ou fabricar o circuito, confira as folhas de dados, as normas aplicáveis e o seu projeto.