PCB阻抗制作過程控制

1、阻抗制作過程控制一、目的：（中國版為“中國制造 等的工業(yè)技術和信息技術，都需要信號傳輸（或處理）信號線的阻抗匹配成為關鍵。二、阻抗介紹： 1、信號完整性在信號在傳輸過程中，會因為阻抗問題導致?lián)p耗或失真，影響傳輸效果。信號傳輸圖見圖 1 所示。1、信號完整性在信號在傳輸過程中，會因為阻抗問題導致?lián)p耗或失真，影響傳輸效果。信號傳輸圖見圖 1 所示。圖 1 信號傳輸眼圖 2、阻抗模塊介紹 常見的阻抗要求（差分阻抗 &特性阻抗），及對應的阻抗線寬、線距、介質層、應用，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）當外層特性阻抗線寬W127m，線寬變化 13m 時，阻抗變化4.13， 當線寬 W 在 當線寬 W 在 127 mW254 m13 m2.71.8 ；（2）當外層差分阻抗線寬W152 m，線寬變化 13 m 時，阻抗變化 6.74.3；當外層差分阻抗線寬在152mW254m 時，線寬變化 13m 時，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，當阻抗線寬W152上，當阻抗線寬W152 m 時，線寬偏離中值上限或偏離下限對阻抗影響度較大，如表。圖 2 外層特性阻抗線寬與阻抗變化關系圖圖 2 外層特性阻抗線寬與阻抗變化關系圖圖 3 外層差分阻抗線寬與阻抗變化關系圖介質層厚度與阻抗關系介質層厚度與阻抗成正比，介質層厚度越厚阻抗越大；介質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 線寬對應阻抗變化銅厚與阻抗關系銅厚T 與阻抗成反比，銅厚越厚阻抗越小，銅厚越薄阻抗越大。ER 值與阻抗關系材料介質層常數(shù) ER 值與阻抗成正比。3.5 阻焊油墨厚度與阻抗關系阻焊油墨厚度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 中的實際值均無法測量，只能通過供應商提供原始物料Dk 作為參考，往往當阻抗測試機量測阻抗值與實際圖 4 外層特性阻抗介質厚度與阻抗變化關系圖 5 外層差分阻抗介質厚度與阻抗變化關系圖 5 外層差分阻抗介質厚度與阻抗變化關系4.1 測試板設計4.1 測試板設計阻抗要求及疊構如表阻抗要

5、求及疊構如表5、圖 6。表 5 測試板阻抗設計要求圖 6 測試板阻抗設計疊構圖4.2 阻抗測試抽取 30 根阻抗條進行測試：分別對阻抗條進行阻抗測試，測試前對設備進行校正；4.2 阻抗測試抽取 30 根阻抗條進行測試：分別對阻抗條進行阻抗測試，測試前對設備進行校正；阻抗條設計兩端測試點，取兩端數(shù)據(jù)測量結果平均值；在針對每層阻抗值整體求平均 值。測試結果如表6、圖 7。表 6 阻抗測試結果表 6 阻抗測試結果綜上測試結果，阻抗線與設計值存在規(guī)律性差異， 且單線與差分線也存在規(guī)律性差異。 圖 7 阻抗模塊測量值偏離設計值的差分特性對比圖 （上線差分、下線單線）4.3阻抗條切片分析針對阻抗條進行切片

6、分析，每根阻抗條分別取樣兩個位置，阻抗1/3 和2/3 位置，阻抗線兩個切片測量數(shù)據(jù)差異 10m 判定為異常數(shù)據(jù)進行剔除處理后取所有切片測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)計對比分析如表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平均值來做計算以預期結果具有統(tǒng)計學意義。Dk 值反推 L1 特性阻抗實測平均值47.7 ，反推介質有效Dk 為 4.6；L3/4 特 性 阻抗實測平均值 3 反推混合介質有效k 為 5（圖 8。圖 8 特性阻抗 Dk 值反推結果L1 102.9 Dk 4.05；L3/4 103.2 反推混合介質有效k 為 （圖9、圖0。從以上結果可以看出，同一介質環(huán)境下的特性阻抗和差分阻抗的有效 Dk Dk 值比物料供應商提供的數(shù)值高出Dk 值接近物料供應商提供的數(shù)值。四、總結W152 H127 m 加嚴控制；且針對材料有效