PCB特性阻抗控制精度探讨

文章摘要： 根据上面的模拟结果可看出,为了满足客户50Ω阻抗要求,需将客户原有TOP层到第2层的介质层厚度9mil调整为7mil,同时，为了满足客户完成板厚，需将芯板厚度也做相应调整。结合内层线路的布线密度,调整为如下叠层结构： 2.2 PCB的生产过程控制2.2.1采用平行光曝光机进行生产因为非平行光是属于点光源,发射的光是散射的光,因此,这些光线透过菲林底片进入感光干膜或其他液态抗蚀刻剂膜等是呈各种各样角度曝光的,经过曝光显影出来的图形与底片上的图形会有一定的偏差，而平行光是以垂直方向照射到感光干膜或其他液态抗蚀刻剂膜进行曝光的，因此，感光层上曝光出来的导线宽度会十分接近菲林底片上的导线宽度，这样，

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　　根据上面的模拟结果可看出,为了满足客户50Ω阻抗要求,需将客户原有TOP层到第2层的介质层厚度9mil调整为7mil,同时，为了满足客户完成板厚，需将芯板厚度也做相应调整。结合内层线路的布线密度,调整为如下叠层结构：

2.2 PCB的生产过程控制

2.2.1采用平行光曝光机进行生产

　　因为非平行光是属于点光源,发射的光是散射的光,因此,这些光线透过菲林底片进入感光干膜或其他液态抗蚀刻剂膜等是呈各种各样角度曝光的,经过曝光显影出来的图形与底片上的图形会有一定的偏差，而平行光是以垂直方向照射到感光干膜或其他液态抗蚀刻剂膜进行曝光的，因此，感光层上曝光出来的导线宽度会十分接近菲林底片上的导线宽度，这样，可以得到更为准确的导线宽度，从而减少这种偏差对阻抗带来的影响。

2.2.2 外层基铜选用薄铜箔

　　由于精细线路的迅速发展，薄铜箔已得到大量的发展并被全面使用，铜箔厚度已由早些年的1OZ走向1/2OZ为主，而且早也开发出1/3OZ和1/4OZ，甚至更薄的如1/7OZ铜箔。因为较薄的铜箔厚度有利于制造和控制导线宽度及导线的完整性，从而有利于保证阻抗控制精度。由于客户对外层铜厚要求为1OZ, 因此，对于该四层板压合时外层我们选用了1/3OZ 铜箔进行压合，再经过后面的电镀后即可达到客户表面铜厚1OZ的铜厚要求，这样既满足了客户表面完成铜厚的要求，又有利于蚀刻时对导线宽度均匀性的控制。

2.2.3 采用铜箔通电加热压机层压

　　层压机的加热方式有电加热和蒸汽加热两种，而我公司所使用的是意大利CEDAL公司采用ADARA技术生产的多层真空压机，该系统利用成卷的铜箔环绕着半固化片及内层板的叠层一层一层叠板，在层压机内对铜箔通电，达到加热的效果，温度分布，整个叠板的温度分布可到达177±2°C，由于加热快，温度分布均匀，压合过程中树脂流动性比较均匀，层压出来的板的板厚平整度可达到±0.025mm，层间介质层的厚度比较均匀。

2.2.4 采用整板电镀进行生产

　　为了获得比较均匀厚度及宽度的导线以保证阻抗在规定的公差范围内，PCB在经过孔化后是直接采用全板电镀生产的,其中电流密度进行适当降低.由于PCB在经过孔化后直接进入全板电镀，在一定的镀液条件下，整板的制板面上接受的是均匀的电流密度，因而整个板面及孔内的铜厚是比较均匀的，这样有利于控制面铜厚度及导线宽度的均匀度（因为不均匀的铜厚度会对蚀刻均匀性方面带来不利），从而有利于对PCB特性阻抗的控制及减少其的波动性。

2.2.5 其他方面

　　当然,为了满足客户50±5%Ω（50±2.5Ω）的阻抗控制要求在蚀刻线路,丝印绿油等方面也应加以控制,以确保导线宽度及导线表面绿油层厚度的均匀性。

2.3 PCB的阻抗测量

　　阻抗测量通常使用时域反射计 (TDR) 来完成，TDR（时域反射计）已成为测量印刷电路板上的特性阻抗的既定技术。对于测量阻抗要求精度为±5%的特性阻抗来说阻抗测量也是非常重要的，一定要确保测量的正确性，否则会导致阻抗合格的板件误测为不合格。

2.3.1 测量前采用可跟踪的阻抗标准进行校正

　　因为用于阻抗测量的 TDR 是高精度的 RF 测量工具，在测量过程中，TDR测量要求在迹线前端与后端DC条件相同的环境下进行的，由于大多数的阻抗COUPON都未端接，因而最好采用经过可跟踪标准校正的参考空气管路。使用高精度负载电阻校准TDR可以将阻抗测量误差减少。

2.3.2 测量时切不可将手放在阻抗COUPON上

　　将手或手指放在阻抗COUPON上时其表面的阻抗结构发生了变化，其结果导致测量的阻抗下降,为此,测试人员在进行测试过程中不可将手或手指放在阻抗COUPON上。

2.3.3 测试时采用固定的测试夹具将阻抗COUPON固定测试

　　一般测试阻抗时常的做法是将阻抗COUPON直接放置在工作台面上进行测试，这都会影响测量的结果，因为工作台面具有它本身的绝缘常数，阻抗COUPON如果与工作台面直接接触，得到的阻抗测试结果都会偏低，当然，对于阻抗控制精度要求不是很严的情况下尚可，而对于测试类似测量阻抗要求精度为±5%的特性阻抗时就应该采用固定的测试夹具将阻抗COUPON固定测试。

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