影响因子advanced electronic materials，浅谈PCB板加工中影响因子对阻抗的影响

很多朋友对影响因子advanced electronic materials，浅谈PCB板加工中影响因子对阻抗的影响不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

文/姜修国编者按：目前，在5G和高速数据传输中，往往隐藏着很多设计和生产上的问题。只有知道是什么，才能找到更好的解决办法。

无论是高速电路、高频电路还是毫米波，只要是电子产品，基本都需要PCB。PCB的加工是一个非常复杂的系统工程，涉及到各个方面，比如PCB材料、化学品、加工工艺等等。

在这个过程中，会有很多因素影响传输线的阻抗，比如PCB材料涉及的铜箔厚度、介质厚度、介电常数和介质损耗角的影响，加工涉及的蚀刻因子(etch)，蚀刻剂的特性，加工稳定性等等。本文将从仿真的角度分析几种影响因素对阻抗的影响，在分析阻抗问题时可以想到很多思路。

1、传输线的线宽在之前的文章中，我们介绍了很多关于线宽对信号完整性的影响。我们知道线宽会直接影响传输线的阻抗和损耗。绝大多数优秀的工程师在给PCB厂商Gerber的时候都会指定线宽调整的范围。例如，当线宽设计为6.2时，其阻抗为50欧姆：

如果生产过程中PCB的工艺不稳定，线宽就会发生变化。根据与多家厂商合作的经验，传输线宽度的变化会在10%左右，所以将线宽变化的类型设置为高斯分布，std设置为10%，并进行统计分析。ADS CILD的模拟结果如下：

从结果分析，最低阻抗将达到46欧姆，最高阻抗将达到58欧姆；如果是在长传输线路上，会出现极端状态，导致回波损耗大，插入损耗增加。2、铜箔/镀铜厚度

在PCB产品中，铜的厚度分为基铜厚度和镀铜厚度。基铜一般都是均匀的(这是相对的，但不是完全均匀的)，镀铜的均匀性随着工厂的稳定程度而变化，有的差别很大。不同的镀铜厚度也会导致传输线阻抗和损耗的变化。假设镀铜的变化范围为10%，在ADS CILD进行统计分析，结果如下：

从结果分析来看，阻抗主要在49.5和51欧姆之间变化。相比线宽，变化区间会小很多。3、介质厚度在PCB生产中，介质厚度变化的主要来源是生产过程中的原材料、压制和灌胶。如果介质厚度发生变化，会引起阻抗和损耗的变化，严重时会导致传输线的极大损耗。从结果分析来看，阻抗变化在44欧姆到54欧姆之间。阻抗变化的范围高达10欧姆。

4、蚀刻因子由于所有导体都有一定的厚度，所以生产中蚀刻出来的导体并不是标准的“矩形”结构，而是接近“梯形”的结构(实际上真实情况并不是完整的梯形结构)，如下图所示：

这个梯形的角度会随着铜厚度的变化而变化(镀铜也是一样)，厚度越薄，角度越接近90。这个角度的大小会影响阻抗。下图是90和70的结果对比：角度为70时，阻抗约为50欧姆；当角度为90时，阻抗约为48.37欧姆，以上实验都是在单个因素变化的情况下做的，但在生产过程中，并不是单个变量的变化，有可能同时发生。如果同时发生，统计结果如下图所示：

从结果可以看出，阻抗主要在40欧姆到56欧姆之间变化，已经远远超过了5010%的一般要求。在整个生产过程中，不仅仅是这些参数的变化会导致阻抗的变化。所以对于高速高频电路产品，或者高端产品，在整个PCB设计生产过程中，每一种材料，每一个环节都要严格控制，否则产品会出现一些意想不到的问题。

以上知识分享希望能够帮助到大家！