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技術資料

什么是阻抗線路板?

阻抗線路板,指的是需要進行阻抗控制的線路板。阻抗控制,指在一高頻信號之下,某一線路層對其參考層,其信號在傳輸中產生的“阻力”須控制在額定范圍,方可保證信號在傳輸過程中不失真。阻抗控制其實就是讓系統中每一個部份都具有相同的阻抗值 ,即阻抗匹配。


目前大多數高速線路板,都有阻抗控制的要求。因此一個沒有進行阻抗控制的板子,不能稱為高速板。


那么線路板的阻抗與什么因素相關?


從PCB制造的角度來講,影響阻抗和關鍵因素主要有:


-線寬(w),線寬增加阻抗變小。


-線距(s),距離增加阻抗增大。


-線厚(t),線厚增加阻抗變小。


-介質厚度(h),介質厚度越大,阻抗越大。


-介質常數(Dk),介電常數越大,阻抗越小。


 

注:其實阻焊也對阻抗有影響,只是由于阻焊層貼在介質上,導致介電常數增大,將此歸于介電常數的影響,阻抗值大約會相應減少4%。


當選定板材類型和完成高頻線路或高速數字線路的PCB設計之后,則特性阻抗值已確定,是真正要做到預計的特性阻抗或實際控制在預計的特性阻抗值的范圍內,只有通過PCB生產加工過程的管理與控制才能達到。


一博科技PCB板廠分別位于深圳及廣東四會,可提供2-64層,從樣品到批量的高多層PCB生產服務。我司有豐富的阻抗線路板打樣及批量生產的經驗,并投入了大量的人力物力來研究提高阻抗控制精度,在流程及關鍵操作上都有詳細的阻抗控制指導??筛鶕蛻舻淖杩箍刂凭纫?,制定相應的阻抗控制方案,以得到期望的阻抗值。


在設計中明明是滿足阻抗要求,而生產時卻超過其期望的阻抗,這是為什么呢?其實阻抗異常的主要原因有如下幾種:


內層阻抗偏小的主要原因:


? 介質厚度:工程模擬阻抗計算的介質厚度與實際生產時的介質厚度相差太大。生產壓合時因流膠過多,導致介質偏薄。壓合時,受因內層殘銅率和設備等因素的影響,PP流膠填充后,介質厚度降低,導致阻抗值降低。


? 成品銅厚過厚:因內層不電鍍(酸性蝕刻),內層是用基銅1OZ做負片直蝕,最終成品銅厚1OZ會在1.1-1.3mil左右。如果蝕刻量不足,導致內層成品銅厚過偏厚,導致阻抗值偏低。


? 線寬過大:工程在制作時,因考慮板內的線寬線距對制程的影響,對線路的補償過多或者是實際生產時,工廠的蝕刻因子控制不到位,蝕刻線設備蝕刻不足,導致成品線寬過大,導致阻抗值偏低。


外層阻抗偏小的主要原因:


? 介質厚度:工程模擬阻抗計算的介質厚度與實際生產時的介質厚度相差太大。在壓合時受內層殘銅率的影響,內層PP流膠損失較少,次外層的介質厚度偏厚,導致阻抗偏大。(因不知內層阻抗實際控制是在哪一層,這一點要辯證)


? 成品銅厚過?。阂蛲鈱硬徊捎脡A性蝕刻工藝,正常是在基銅0.5OZ的基礎上,采用全板電鍍和圖形電鍍(button plateing)兩次鍍銅來滿足成品銅厚的,實際成品銅厚在1.4-1.9mil之間。如果是因為線寬補償后,間距小于4MIL,工廠通常會用1/3OZ基銅來電鍍加厚,成品銅厚不足1.4MIL。外層成品銅厚較薄,導致阻抗偏高。


? 線寬過細:工程在制作時,因考慮板內的線寬線距對制程的影響,對線路的補償過少或者是實際生產時,工廠的蝕刻因子控制不到位,蝕刻線設備過蝕,導致成品線寬過小,最終影響成品阻抗,導致阻抗值偏高。


? 阻焊厚度的偏薄,生產時油墨厚度印刷較薄,導致阻抗偏低。印上阻焊會使外層阻抗減少。正常情況下印刷一遍阻焊可使單端下降2歐姆,可使差分下降8歐姆,印刷2遍下降值為一遍時的2倍,當印刷3次以上時,阻抗值不再變化。

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