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隨著以計算機為先導的電路信號傳輸高速化的迅速發(fā)展，其中一個非常重要的問題就是：要求PCB在高速信號傳輸中保持信號穩(wěn)定，不產(chǎn)生誤動作，這就要求所使用的PCB的特性阻抗控制精度化的提高。對特性阻抗控制精度提出更為嚴格的要求，這對PCB制造廠來說確實是很大的挑戰(zhàn)，為此，本文針對如何滿足客戶嚴格的阻抗控制精度要求方面進行探討，希望能對PCB制造業(yè)同行有所幫助。

1、 前 言

　　隨著電子整機產(chǎn) 品的高速化發(fā)展，這就要求所使用PCB的特性阻抗控制要求達到高精度化。以計算機高速化進展為例，就可以說明這一需求的發(fā)展趨勢。

2、阻 抗 控 制 精 度 分 析

2.1 PCB特性阻抗的模擬計算

2.2 PCB的生產(chǎn)過程控制

2.2.1采用平行光曝光機進行生產(chǎn)

　　因為非平行光是屬于點光源,發(fā)射的光是散射的光,因此,這些光線透過菲林底片進入感光干膜或其他液態(tài)抗蝕刻劑膜等是呈各種各樣角度曝光的,經(jīng)過曝光顯影出來的圖形與底片上的圖形會有一定的偏差，而平行光是以垂直方向照射到感光干膜或其他液態(tài)抗蝕刻劑膜進行曝光的，因此，感光層上曝光出來的導線寬度會十分接近菲林底片上的導線寬度，這樣，可以得到更為準確的導線寬度，從而減少這種偏差對阻抗帶來的影響。

2.2.2 外層基銅選用薄銅箔

　　由于精細線路的迅速發(fā)展，薄銅箔已得到大量的發(fā)展并被全面使用，銅箔厚度已由早些年的1OZ走向1/2OZ為主，而且早也開發(fā)出1/3OZ和1/4OZ，甚至更薄的如1/7OZ銅箔。因為較薄的銅箔厚度有利于制造和控制導線寬度及導線的完整性，從而有利于保證阻抗控制精度。由于客戶對外層銅厚要求為1OZ, 因此，對于該四層板壓合時外層我們選用了1/3OZ 銅箔進行壓合，再經(jīng)過后面的電鍍后即可達到客戶表面銅厚1OZ的銅厚要求，這樣既滿足了客戶表面完成銅厚的要求，又有利于蝕刻時對導線寬度均勻性的控制

。

2.2.3 采用銅箔通電加熱壓機層壓

　　層壓機的加熱方式有電加熱和蒸汽加熱兩種，而我公司所使用的是意大利CEDAL公司采用ADARA技術(shù)生產(chǎn)的多層真空壓機，該系統(tǒng)利用成卷的銅箔環(huán)繞著半固化片及內(nèi)層板的疊層一層一層疊板，在層壓機內(nèi)對銅箔通電，達到加熱的效果，溫度分布，整個疊板的溫度分布可到達177±2°C，由于加熱快，溫度分布均勻，壓合過程中樹脂流動性比較均勻，層壓出來的板的板厚平整度可達到±0.025mm，層間介質(zhì)層的厚度比較均勻。

2.2.4 采用整板電鍍進行生產(chǎn)

　　為了獲得比較均勻厚度及寬度的導線以保證阻抗在規(guī)定的公差范圍內(nèi)，PCB在經(jīng)過孔化后是直接采用全板電鍍生產(chǎn)的,其中電流密度進行適當降低.由于PCB在經(jīng)過孔化后直接進入全板電鍍，在一定的鍍液條件下，整板的制板面上接受的是均勻的電流密度，因而整個板面及孔內(nèi)的銅厚是比較均勻的，這樣有利于控制面銅厚度及導線寬度的均勻度（因為不均勻的銅厚度會對蝕刻均勻性方面帶來不利），從而有利于對PCB特性阻抗的控制及減少其的波動性。

2.2.5 其他方面

　　當然,為了滿足客戶50±5%Ω（50±2.5Ω）的阻抗控制要求在蝕刻線路,絲印綠油等方面也應加以控制,以確保導線寬度及導線表面綠油層厚度的均勻性。

2.3 PCB的阻抗測量

　　阻抗測量通常使用時域反射計 (TDR) 來完成，TDR（時域反射計）已成為測量印刷電路板上的特性阻抗的既定技術(shù)。對于測量阻抗要求精度為±5%的特性阻抗來說阻抗測量也是非常重要的，一定要確保測量的正確性，否則會導致阻抗合格的板件誤測為不合格。

2.3.1 測量前采用可跟蹤的阻抗標準進行校正

　　因為用于阻抗測量的 TDR 是高精度的 RF 測量工具，在測量過程中，TDR測量要求在跡線前端與后端DC條件相同的環(huán)境下進行的，由于大多數(shù)的阻抗COUPON都未端接，因而最好采用經(jīng)過可跟蹤標準校正的參考空氣管路。使用高精度負載電阻校準TDR可以將阻抗測量誤差減少

。

2.3.2 測量時切不可將手放在阻抗COUPON上

　　將手或手指放在阻抗COUPON上時其表面的阻抗結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，其結(jié)果導致測量的阻抗下降,為此,測試人員在進行測試過程中不可將手或手指放在阻抗COUPON上

。

2.3.3 測試時采用固定的測試夾具將阻抗COUPON固定測試

　　一般測試阻抗時常的做法是將阻抗COUPON直接放置在工作臺面上進行測試，這都會影響測量的結(jié)果，因為工作臺面具有它本身的絕緣常數(shù)，阻抗COUPON如果與工作臺面直接接觸，得到的阻抗測試結(jié)果都會偏低，當然，對于阻抗控制精度要求不是很嚴的情況下尚可，而對于測試類似測量阻抗要求精度為±5%的特性阻抗時就應該采用固定的測試夾具將阻抗COUPON固定測試。

2.3.4 測量時檢查RF線纜和探針磨損

　　RF線纜和探針的使用壽命有限，用戶在使用過程中會磨損,一旦RF線纜和探針破損都會影響阻抗測量結(jié)果，因此, 測量時檢查RF線纜和探針磨損,以保證確保測量的正確性.

2.3.5 其他方面

　　以下是采用TDR測試系統(tǒng)測試該板的阻抗測試結(jié)果，從結(jié)果可看出該板所測試的阻抗都在47.5∽52.5Ω之間,即完全滿足客戶50±5%Ω（50±2.5Ω）的阻抗要求. 因此,可看出對于客戶±8%甚至±5%的阻抗控制精度要求只要在生產(chǎn)前采用計算精度比較高的軟件進行較為準確的模擬預測,結(jié)合模擬預測的結(jié)果對相應的一些參數(shù)做適當調(diào)整，在生產(chǎn)過程中對重點工序加以特別的控制，同時，測量時確保測量的正確性，還是可以達到的。