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PCB阻抗值控制的技术研究
刘欢
（大连崇达电路有限公司，辽宁大连116000）
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有要PCB制程错综复杂，在其制作过程中的各种缺陷也非常多，阻抗值超差是PCB十分常见的一种缺陷，其缺陷产生的原因很摘
多.其中包括介电常数，介质厚度，阻抗线的线底宽度，阻抗线的线面宽度，铜厚，相邻线路与线路之间的距高，基材阻婵厚度，阻焊介电常数以及生产线上的各项参数的设定等多个方面，也正固为如此，阻挑值超差需要严谨的数据才能从根本上杜绝，本文从图形设计、物料选择、过程控制等方面进行归纳总结，并与实际生产板缺陷相结合，提出切实有效的改善方案
关键词：阻抗值：控制：研究
1概述
随着科技的不断进度，电子产品逐渐向高密度化方向发展 PCB的种类和功能也越来越多.特性阻抗板就是其中一种常见的线路板。特性阻抗的定义：在某一频率下，电子器件传输信号线中相对某一参考层，其高频信号或电磁波在传播过程中所受的阻力称之为特性阻抗，它是电阻抗，电感抗，电容抗.·.的一个失量总和。为了满足生产需求和客户要求，确保产品能够准确的控制阻抗要求，为生产减少没有必要的损失。本文主要针对阻抗值的超差进行分析，同时根据具体案例提出有针对性的改善方案。
2阻抗超差的成固分析及解决方案
特性阻抗的分类：目前我司常见的特性阻抗分为：单端(线)阻抗、差分动阻抗、共面阻抗此三种情况
2.1阻抗设计流程为：接收资料一了解阻抗要求（原始线宽，线距，阻抗值及公差要求）一→确定阻抗类型（确定阻抗的类型，以选定 POLAR软件中的计算模型）→确定层压结构（按客户指定结构或根据阻抗的要求确定层压结构）→软件试算（用POLAR软件进行试算)确定线宽（根据软件计算结果确定理论线宽)一→设计阻抗测试 COUPON（模拟板内线路情况，设计能够满足生产的需要的 COUPON)→注明管控范围（在MI中注明PP厚度和线宽的管控范围)一阻抗测量（测量阻抗是否符合客户要求）
2.2阻抗值超差成固的分析：a.线宽：W1：阻抗线线底宽度；W2：阻抗线线面宽度、与阻抗成反比。b.H1.H2.H3.：线路层与接地层间介质厚度,与阻抗值成正比。e.E：介质介电常数，与阻抗值成反比。d T：铜厚,与阻抗值成反比。e.S：相邻线路与线路之间的间距,与阻抗值成正比(差动阻抗)。fC1：基材阻焊厚度，与阻抗值成反比；C2：线面阻焊厚度，与阻抗值成反比；C3：线间阻焊厚度，与阻抗值成反比；CEr：阻焊介电常数，与阻抗值成反比。g生产线蚀刻药液的浓度与阻抗值成反比。h.生产板在蚀刻过程中的传送速度与阻抗值成反比，
解决方案：a.调整线宽，线宽预大值越大阻抗值越小，根据实际阻抗值确定线宽是需要预大还是缩小。b.根据成品板厚和公差的要求调整线路层与接地层间的介质厚度，这包含芯材厚度或是半固化片的厚度。半固化片的厚度要根据板材的类型的不同而不同。e.确定介电常数。介电常数是根据所选的板材的类型的不同面不同。所以要确定板材类型。.铜厚的确定，外层首先要确定基铜和镀铜的厚度，内层要确定基铜的厚度。e若是差动阻抗的适要确定差动阻抗的线间距，这是与阻抗线的线宽调整成反比的，线间距和阻抗线线宽的总和是固定的。确定油墨厚度的确定是跟阻焊油墨的印刷次数有关的，通常分一次，两次。这是根据客户要求的阻焊油墨的厚度来确定印剧的次数。阻焊介电常数是固定的，接3.4计算。h.调整生产线的蚀刻液的浓度，浓度越大，线条的蚀刻量越大.阻抗值越大。称之为过蚀。反之为欠蚀。调整生产板的蚀刻传送速度，速度越慢，线条的蚀刻量越大，阻抗值越大。
3实例分析
3.1实例现象：我司在生产制作一份2层板时在阻抗生产板时客户要求线宽/间距0.2mm/0.15mm，阻抗值及公差要求90欧姆 +/-10%，不良率达100%。不良板叠层以及切片测量图，阻抗值计算图如图1.图2
0.50Z
0.265mm(不含铜）
-0.50Z
图1
Po
图2
3.2分析过程：
3.2.1利用polar软件将计算理论数据填入，发现阻值与客户要求基本吻合，
3.2.2将生产板切片的实际数据填人软件中，发现阻值比客户要求大了7欧姆。
备注：此板基铜厚度为0.50Z，W1=W2+0.8mil.孔铜单点最小 25UM,T=55UM，印两次阻焊油墨，C1值为60UM，C2值为25UM C3值为60UM，使用ITEQIT180板材，0.265mm芯材的介电常数为
4.2。
根据以上的理论数据和实际切片数据的计算确认工程设计人
员的理论数据以及图形上的线宽预大值是一致的正确的，而实际生产板的阻值是超差的。这就证明是阻抗线是在生产过程中存在过蚀的间题。
3.3改善措施
3.3.1调整蚀刻渡的浓度
3.3.2降低生产板在蚀刻池中的传送速度， 4结论
阻抗值超差产生的原因很多，以上只是列出了比较典型常见的原因和应对措施，并不十分的全面，需要在实际操作过程中具体间题具体分析。但是只要对上述解决方案中的各项参数进行严格的控制，是会有效的避免此类缺陷的产生。
参考文献
[1]何思军.PCB特待性阻抗控制精度探讨，2008,6.
[2]黄书伟，赵丹玲.PCB设计的阻抗控制和阻抗匹配，2005,4.