PCB阻抗制作過程控制

1、阻抗制作過程控制一、目的：（中國(guó)版為“中國(guó)制造 等的工業(yè)技術(shù)和信息技術(shù)，都需要信號(hào)傳輸（或處理）信號(hào)線的阻抗匹配成為關(guān)鍵。二、阻抗介紹： 1、信號(hào)完整性在信號(hào)在傳輸過程中，會(huì)因?yàn)樽杩箚栴}導(dǎo)致?lián)p耗或失真，影響傳輸效果。信號(hào)傳輸圖見圖 1 所示。1、信號(hào)完整性在信號(hào)在傳輸過程中，會(huì)因?yàn)樽杩箚栴}導(dǎo)致?lián)p耗或失真，影響傳輸效果。信號(hào)傳輸圖見圖 1 所示。圖 1 信號(hào)傳輸眼圖 2、阻抗模塊介紹 常見的阻抗要求（差分阻抗 &特性阻抗），及對(duì)應(yīng)的阻抗線寬、線距、介質(zhì)層、應(yīng)用，如表 1、表 2。如表 1、表 2。表 1 差分阻抗要求表 1 差分阻抗要求表 2 特性阻抗要求三、阻抗影響因素及各因子影響度三、阻抗影

2、響因素及各因子影響度3.1 線寬與阻抗關(guān)系線寬與阻抗成反比，線寬越大阻抗越小，線寬越小阻抗越大；線距與阻抗成正比，線3.1 線寬與阻抗關(guān)系線寬與阻抗成反比，線寬越大阻抗越小，線寬越小阻抗越大；線距與阻抗成正比，線距越大阻抗越大，線距越小阻抗越小。（1）當(dāng)外層特性阻抗線寬W127m，線寬變化 13m 時(shí)，阻抗變化4.13， 當(dāng)線寬 W 在 當(dāng)線寬 W 在 127 mW254 m13 m2.71.8 ；（2）當(dāng)外層差分阻抗線寬W152 m，線寬變化 13 m 時(shí)，阻抗變化 6.74.3；當(dāng)外層差分阻抗線寬在152mW254m 時(shí)，線寬變化 13m 時(shí)，阻抗變化3.72.2；線距 S114 m，線距

3、離變化13 m，阻抗變化4.13.1，線距 114 mS 152 m，線距離變化 13 m，阻抗變化 2.52.1。參考圖 3。綜 上，當(dāng)阻抗線寬W152上，當(dāng)阻抗線寬W152 m 時(shí)，線寬偏離中值上限或偏離下限對(duì)阻抗影響度較大，如表。圖 2 外層特性阻抗線寬與阻抗變化關(guān)系圖圖 2 外層特性阻抗線寬與阻抗變化關(guān)系圖圖 3 外層差分阻抗線寬與阻抗變化關(guān)系圖介質(zhì)層厚度與阻抗關(guān)系介質(zhì)層厚度與阻抗成正比，介質(zhì)層厚度越厚阻抗越大；介質(zhì)層厚度薄厚阻抗越小。H127 m 13 m4.23.2； 127 mH229 m 1 m2.92.1。H127 m 13 m8.24.2； 127 mH178 m 13 m

4、3.52.35。H 5 m 。表 4 線寬對(duì)應(yīng)阻抗變化銅厚與阻抗關(guān)系銅厚T 與阻抗成反比，銅厚越厚阻抗越小，銅厚越薄阻抗越大。ER 值與阻抗關(guān)系材料介質(zhì)層常數(shù) ER 值與阻抗成正比。3.5 阻焊油墨厚度與阻抗關(guān)系阻焊油墨厚度C 與阻抗成反比，油厚越厚阻抗越小，油厚越薄阻抗越大。4、材料 Dk 值返推探討Dk PCB 中的實(shí)際值均無(wú)法測(cè)量，只能通過供應(yīng)商提供原始物料Dk 作為參考，往往當(dāng)阻抗測(cè)試機(jī)量測(cè)阻抗值與實(shí)際圖 4 外層特性阻抗介質(zhì)厚度與阻抗變化關(guān)系圖 5 外層差分阻抗介質(zhì)厚度與阻抗變化關(guān)系圖 5 外層差分阻抗介質(zhì)厚度與阻抗變化關(guān)系4.1 測(cè)試板設(shè)計(jì)4.1 測(cè)試板設(shè)計(jì)阻抗要求及疊構(gòu)如表阻抗要

5、求及疊構(gòu)如表5、圖 6。表 5 測(cè)試板阻抗設(shè)計(jì)要求圖 6 測(cè)試板阻抗設(shè)計(jì)疊構(gòu)圖4.2 阻抗測(cè)試抽取 30 根阻抗條進(jìn)行測(cè)試：分別對(duì)阻抗條進(jìn)行阻抗測(cè)試，測(cè)試前對(duì)設(shè)備進(jìn)行校正；4.2 阻抗測(cè)試抽取 30 根阻抗條進(jìn)行測(cè)試：分別對(duì)阻抗條進(jìn)行阻抗測(cè)試，測(cè)試前對(duì)設(shè)備進(jìn)行校正；阻抗條設(shè)計(jì)兩端測(cè)試點(diǎn)，取兩端數(shù)據(jù)測(cè)量結(jié)果平均值；在針對(duì)每層阻抗值整體求平均 值。測(cè)試結(jié)果如表6、圖 7。表 6 阻抗測(cè)試結(jié)果表 6 阻抗測(cè)試結(jié)果綜上測(cè)試結(jié)果，阻抗線與設(shè)計(jì)值存在規(guī)律性差異， 且單線與差分線也存在規(guī)律性差異。 圖 7 阻抗模塊測(cè)量值偏離設(shè)計(jì)值的差分特性對(duì)比圖 （上線差分、下線單線）4.3阻抗條切片分析針對(duì)阻抗條進(jìn)行切片

6、分析，每根阻抗條分別取樣兩個(gè)位置，阻抗1/3 和2/3 位置，阻抗線兩個(gè)切片測(cè)量數(shù)據(jù)差異 10m 判定為異常數(shù)據(jù)進(jìn)行剔除處理后取所有切片測(cè)試值平均值再將整體切片數(shù)據(jù)求平均值。外層特性線與差分線切片數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)對(duì)比分析如表8、通過切片數(shù)據(jù)中影響阻抗的所有主要參數(shù)都沒有顯著差異，通過切片數(shù)據(jù)中影響阻抗的所有主要參數(shù)都沒有顯著差異，自然我們想到特性阻抗和差分阻抗的有效Dk 差分阻抗的有效Dk 反推，看看兩者差異有多大。我們利用切片數(shù)據(jù)的平均值以及阻抗模塊的量測(cè)平均值來(lái)做計(jì)算以預(yù)期結(jié)果具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。Dk 值反推 L1 特性阻抗實(shí)測(cè)平均值47.7 ，反推介質(zhì)有效Dk 為 4.6；L3/4 特 性 阻抗實(shí)測(cè)平均值 3 反推混合介質(zhì)有效k 為 5（圖 8。圖 8 特性阻抗 Dk 值反推結(jié)果L1 102.9 Dk 4.05；L3/4 103.2 反推混合介質(zhì)有效k 為 （圖9、圖0。從以上結(jié)果可以看出，同一介質(zhì)環(huán)境下的特性阻抗和差分阻抗的有效 Dk Dk 值比物料供應(yīng)商提供的數(shù)值高出Dk 值接近物料供應(yīng)商提供的數(shù)值。四、總結(jié)W152 H127 m 加嚴(yán)控制；且針對(duì)材料有效