PCB（印刷电路板）是电子设备的核心载体，就像城市中的道路网络。作为电子工程师，理解PCB的电气特性和物理特性是设计可靠电路的关键。

一、PCB物理特性：电路板的“肉身”

1. 基础构成

PCB像一块电子三明治，典型结构包含：

基材：FR-4玻璃纤维（常见材料，介电常数约4.5）

铜箔：18μm（0.5oz）到70μm（2oz）厚度可选

阻焊层：绿色或其他颜色的保护涂层

丝印层：白色字符标识元件位置

2. 关键参数

厚度：标准1.6mm（类似银行卡），高速板可能采用0.8mm

铜厚计算：1oz铜=35μm厚，可承载约1A电流（10mm线宽时）

线宽/间距：常规工艺最小6mil（0.15mm），高端可达3mil

3. 设计实践

散热设计：大电流路径采用"泪滴"焊盘

机械强度：板边保留3mm非布线区

典型误区：忽略热膨胀系数（CTE），导致高温变形

二、PCB电气特性：看不见的“灵魂”

1. 核心电气参数

特征阻抗：高速信号线需控制50Ω（如USB差分线）

介电损耗：FR-4材料在1GHz时tanδ≈0.02

寄生电容：相邻走线间距2mm时，容值约0.3pF/cm

2. 信号完整性表现

反射现象：阻抗突变处产生信号回弹（如过孔处）

串扰控制：3W原则（线间距≥3倍线宽）

延时计算：FR-4材料信号速度约15cm/ns

3. 电源完整性要点

电源平面谐振：典型谐振频率公式f=150/(L√ε_r) MHz（L为平面边长cm）

去耦电容布局：采用"大电容靠近电源入口，小电容靠近芯片"策略

三、PCB设计的考虑因素参考

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