高(gāo)速PCB印(yìn)製(zhì)電路板線寬越大,銅箔粗糙度(dù)對(duì)損耗的影(yǐng)響越……
發布時間:2026-07-21 10:19:19
高(gāo)速先生成員--薑傑
銅箔粗糙(cāo)度會影響高速信(xìn)號的損耗,為什麽?
你一定想到了,沒錯(cuò),趨膚效應。說白了就是因為電流流經導體時總是尋求阻抗最小的路徑。
信號頻率較(jiào)低時,阻抗主要由回路電阻決定,電流在導體(tǐ)上的(de)分布相對均勻,這(zhè)也解釋了低(dī)速信號對於銅箔粗糙度為啥不敏(mǐn)感。
對於頻率(lǜ)較高的信號,阻抗則是(shì)由回路電感(gǎn)主導(dǎo),為尋找(zhǎo)回路電感最低路徑(jìng),一方(fāng)麵,電流在導線上會盡量擴展分布範圍以減少導(dǎo)線自感(可解釋加寬走線有利於減少傳輸線的(de)損耗),另一方麵,返回路徑中的反向電流會盡(jìn)量靠近信號路徑表麵以增加二者的互感,減小回路電感。這種(zhǒng)電流趨(qū)向(xiàng)導體表麵分(fèn)布的現象稱(chēng)為(wéi)趨膚效應(如下圖所示,導體上(shàng)顏色越(yuè)深表示電流密度越(yuè)大)。

為了滿足信號損耗的需求,需要根(gēn)據實際情況選擇不同表麵粗糙度的銅箔,以此為(wéi)劃分標準,銅箔大致可以分為STD(標(biāo)準銅箔)、RTF(反轉銅箔)、VLP(低表麵粗(cū)糙度銅箔)以及HVLP(超低表麵(miàn)粗糙度銅箔)。粗糙度大小關係是:STD>RTF>VLP>HVLP。

隨著單板複雜度的增加,同一塊單板通(tōng)常存在不同協議的高速(sù)信號,可能需要控製不同的阻抗,也(yě)就意味著走線的線寬會發(fā)生變化。
那麽,銅箔粗糙度對不同線寬的(de)損耗影響是怎樣的呢?
看了這麽多理論,想必大家已經(jīng)累了。緩一緩,歇一歇,我們用直觀的仿真數據說話
以M6級別板材的某帶狀線為例,走線層(céng)和參考平麵銅箔均為HVLP銅箔時,走線W/S分別為: 4/4mil 、5.7/8.5mil及 8/13mil時,單位長度(dù)損耗@28GHz對比如下:
如你所(suǒ)知,隨(suí)著線寬的增加,單位長度走線損耗是變小的。
還是上麵的例子(zǐ),為了突出差異,這裏僅(jǐn)對比了三種線寬(kuān)時HVLP及STD兩種銅(tóng)箔的情況:
走線W/S=4/4mil時損耗差異為0.234db/in,隨著銅箔粗糙度的增加,損耗(hào)增加了16%

走線W/S=5.7/8.5mil時損耗差異為0.192db/in,隨著銅箔粗糙度(dù)的增加,損(sǔn)耗增加了15%

走線W/S=8/13mil時(shí)損耗差異(yì)為0.177db/in,隨(suí)著銅箔(bó)粗糙度的增加,損耗增加了14.5%

隨著線(xiàn)寬的增加,走線損耗減小的趨(qū)勢符合預期,有趣的是,不同粗(cū)糙度的損耗差(chà)異居然也是變小的……
問題來了:
為什麽走線越寬,銅箔粗糙度對(duì)損耗的影響越小?
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