印刷电路板(PCB)的特性阻抗与特性阻抗控制(4)

印刷电路板(PCB)的特性阻抗与特性阻抗控制

4、 导线宽度对特性阻抗Z0的影响

Z0 随着线宽W变窄而迅速增加，因此，要控制Z0 ，必须严 格控制线宽。目前，大多数高频线路和高速数字线路的信号传输线宽 W为0.10或0.13mm。传统上，线宽控制偏差为±20％。对非传输线的常规电 子产品的PCB导线（导线长 < 信号波长的1/7）可满足要 求，但对有Z0 控制的信号传输线，PCB导线宽度偏差±20％， 已不能满足要求。因为，此时的Z0 误差已超过±10%。

举例如下：

某PCB微带线宽度为100μm，线厚为20μm，介质厚度为100μm，假设成品 PCB铜厚度均匀不变，问线宽变化±20%，Z0 能否符合±10%以内？

解：根据公式

Z0 = 87/r +1.41 ln5.98H / （0.8W+T）

代入：线宽W0 ＝ 100μm， W1 ＝ 80μm， W2 ＝ 120μm，线厚T＝20μm，介 质厚度H＝100μm，则：Z01 /Z02 =1.20

所以，Z0 刚好±10%，不能达到<±10%。

要达到特性阻抗Z0 <±10%，导线宽偏差必须进一步缩小， 必须远小于±20%才行。

同理，要控制Z0 ≤5％，导线宽公差必须控制≤±10%。

因此，我们就不难理解，为什么聚四氟乙烯PCB和某些 FR-4PCB，要求线宽±0.02mm，其原因就是要控制特性阻抗 Z0值。

五、特性阻抗控制印制板工艺控制

1、 底片制作管理、检查

恒温恒湿房（21±2°C，55 ± 5%），防尘；线宽工艺补偿。

2、 拼板设计

拼板板边不能太窄，镀层均匀，电镀加假阴极，分散电 流；

设计拼板板边测试Z0 的标样（coupon）。

3、 蚀刻

严格工艺参数，减少侧蚀，进行首检；

减少线边残铜、铜渣、铜碎；

检查线宽，控制在所要求的范围内（ ± 10% 或± 0.02mm）。

4、 AOI检查

内层板务必找出导线缺口、凸口，对2GHZ 高速讯号，即 使0.05mm的缺口，也必须报废；控制内层线宽和缺陷是关键。