高速(sù)PCB印製電(diàn)路板線(xiàn)寬越大,銅箔粗糙度對損耗的影響越……
發布時間:2026-07-21 10:19:19
高速先生成(chéng)員--薑傑
銅箔粗糙度會影響高速信號的損耗,為什麽?
你一定想到了,沒錯(cuò),趨膚效應。說(shuō)白了就是(shì)因為電流流經導體時總是尋求阻抗最小的路徑。
信號頻率較低時,阻抗(kàng)主要由(yóu)回路電阻決定,電流在導(dǎo)體上(shàng)的分布相對均勻,這也解釋了低速信號對(duì)於銅箔粗糙度為啥不敏感。
對於頻率較高的信號(hào),阻抗則是由回路電感主導,為尋找回(huí)路電感最低路徑,一方麵,電流在(zài)導線上會盡量(liàng)擴展分布範圍以減(jiǎn)少導線自(zì)感(可解釋加(jiā)寬走線有利於減(jiǎn)少傳輸線的損耗(hào)),另一方麵,返回路徑中(zhōng)的反向電流會盡量(liàng)靠近信號路徑表麵以增加二者(zhě)的互感,減小回路電感。這種電流趨向導體表(biǎo)麵分布的現象稱為(wéi)趨膚效(xiào)應(如下圖(tú)所示,導體上顏(yán)色越深表示電流密度越大)。

為了滿足信號損耗的(de)需(xū)求,需要(yào)根據實際情況選擇不同表麵粗糙度的銅箔,以(yǐ)此為劃分標準,銅箔大致可以(yǐ)分為STD(標準銅箔)、RTF(反轉銅箔)、VLP(低表麵粗糙度銅箔)以及HVLP(超低(dī)表麵粗糙度銅箔)。粗糙度大小關係(xì)是:STD>RTF>VLP>HVLP。

隨著單板複(fù)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(zhì)不同(tóng)的阻抗,也就(jiù)意味著(zhe)走線的線寬會發生變化。
那麽,銅箔粗糙度對不同線寬的損(sǔn)耗影響是怎樣的呢?
看了這麽多理論,想必大(dà)家(jiā)已經累了。緩一緩,歇一歇,我們用直(zhí)觀的(de)仿真數據說話
以M6級別板材的某帶狀線為例,走線層和(hé)參考平麵銅箔均為HVLP銅箔時,走線(xiàn)W/S分別為: 4/4mil 、5.7/8.5mil及 8/13mil時,單位長度損耗@28GHz對比如下:
如你所知,隨著線寬(kuān)的增加,單位長度走線損耗是變小的(de)。
還是上(shàng)麵的(de)例子,為了突(tū)出差異,這裏僅對比了三(sān)種線寬時HVLP及STD兩種銅箔的情況:
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,損耗增加了16%

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

走線W/S=8/13mil時損耗差異為0.177db/in,隨著銅箔粗糙度的增加,損(sǔn)耗增加了14.5%

隨著線寬的增加,走(zǒu)線損耗減小的趨勢(shì)符(fú)合預期,有趣的是,不同粗糙度的損耗差異居然也是變小的……
問(wèn)題來了:
為什麽走線越寬,銅箔粗糙度對損耗的影響越小?
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