模块一:叠层结构定义(Stackup Builder)
叠层可视化
铜层 介质层 阻焊层
# 类型 名称 厚度(μm) εr
总厚: mm
模块二:阻抗计算器(SI9000 精度)
频率相关介电常数(可选 — 留空则使用下方εr输入值)
εr @1GHz: εr @10GHz: 插值模型:Djordjevic-Sarkar
Hammerstad & Jensen 精确公式 + 铜厚修正 + 阻焊层修正
μm
μm
μm
μm
制造公差分析
单端阻抗 Z0
Ω
差分 Zdiff
Ω
等效 εeff
传播延迟 Td
ps/mm
有效宽度 Weff
μm
公差分析结果
Z0 标称
Z0 最小
Z0 最大
3σ 估算
±—
目标阻抗校验
标准目标Ω实测Ω偏差状态
模块三:宽度反算(W 扫描)
Ω
μm
μm
μm
μm
μm
所需走线宽度 W
μm
阻抗 vs 宽度曲线(50~500μm)
Z0(W) 目标阻抗 最优点
模块四:传输线损耗分析(SI9000 核心)
参数自动从模块二同步(也可手动修改)
Ω
μm
μm
μm
Eye Diagram 预估
Gbps
mm
各频率点损耗(dB/mm)
频率αc (导体)αd (介质)α总 (dB/mm)α总 (dB/in)
Eye Diagram 预估结果
奈奎斯特频率
GHz
链路总损耗
dB
导体损耗占比
%
介质损耗占比
%
损耗 vs 频率曲线(0~30 GHz)
导体损耗 介质损耗 总损耗
模块五:叠层参考(PCB厂商推荐)
模块六:Via 过孔阻抗不连续性分析
信号经过 Via 时,寄生电感和电容会造成阻抗突变。PCIe Gen4(16GT/s)和 MIPI D-PHY 4.5Gbps 等高速信号对此非常敏感,需要通过背钻(Backdrill)或 Via stub 长度控制来消除。
Via 几何参数
mm
mm
mm
mm
mm
Via Stub 参数
mm
mm
Ω
Via 特征阻抗 Z_via
寄生电感 L_via
pH
寄生电容 C_via
pF
有效 εr
Stub 谐振频率(背钻前)
GHz
背钻后谐振频率
GHz
协议危险评估(基于当前 Stub 长度)
协议 关键频率 安全 Stub 上限 当前状态
模块七:走线传播延迟与等长规划
传播延迟 Tpd 决定信号到达时间,差分对/总线等长约束直接影响眼图质量和建立保持时间。 微带线(外层)εr_eff < εr;带状线(内层)εr_eff ≈ εr。
走线参数
μm
μm
mm
ps
Gbps
材料对比(εr @10GHz)
材料 εr @10GHz Tpd (ps/mm)
* 带状线 Tpd,高亮当前 εr 最接近材料
传播延迟系数
ps/mm
εr_eff = —
常用协议等长规范(参考)
协议 等长要求 ≈长度差(mm@FR4)
DDR5 差分对内≤2.5ps≈0.37mm
PCIe Gen4 差分对内≤5ps≈0.74mm
USB 3.2 Gen2 差分对内≤5ps≈0.74mm
MIPI D-PHY lane间ΔL<100μm0.1mm
多层阻抗规划

为每一个信号层配置走线参数,批量计算阻抗,并导出阻抗控制文件。

层号 层名 线宽W(μm) 间距S(μm) 介质H(μm) 铜厚T(μm) 类型 目标Ω 计算Z0 状态 操作