高速PCB的層疊確認(rèn)時，此工廠為何不寫銅箔類型

公眾號 | 高速先生,作者 | 王輝東

“三面青山一面湖，無盡煙波畫舫浮?！闭f的是巢湖，到了合肥怎能不去巢湖看看呢。

周末休息，大剛說我開車，小胡（麗華）說我也去。

大剛說走就走，秒開車，不停留。

我們驅(qū)車向東南方向出發(fā)。

環(huán)湖公路風(fēng)景秀麗，一路歡聲笑語。

正行之間，忽聽電話鈴聲響起。

小胡華麗麗的拿起手機。

客戶說他們線路板廠發(fā)過來個工程確認(rèn)，其中有個高速PCB的層疊幫忙確認(rèn)下。

猛一看，感覺工廠的層疊設(shè)計合情合理，但是仔細(xì)一看，感覺少了點東西，小胡除了看到各層銅厚的數(shù)據(jù)，沒有找到銅箔類型的信息。

這種看似合理的層疊確認(rèn)背后，隱藏著什么秘密。

小胡是東瞅瞅，西望望，怎么不見銅箔類型，找的好心慌。

小胡說讓客戶再和工廠確認(rèn)下，為什么不寫銅箔類型。

PCB設(shè)計時明明有銅箔類型的要求。

PCB設(shè)計要求用松下M6G的材料，內(nèi)層用HVLP銅箔。

工程確認(rèn)不寫銅厚信息有哪些問題呢，這還要從銅箔類型說起。

高速PCB的銅箔類型介紹：

我們高速pcb層疊設(shè)計時，常用銅箔有如下幾種，HTE RTF 和HVLP。

松下M6G的材料手冊上明確標(biāo)示，有兩種銅箔類型，你是否有注意到。

為此大師兄專門找了松下的華總確認(rèn)過，松下和我們是戰(zhàn)略合作。

松下第一時間提供了不同銅箔類型的損耗對比資料。

由于信號在頻率越來越高的情況下，電流在傳輸路徑上會重新調(diào)整分布，沿著最小電阻的路徑去傳輸。

當(dāng)信號的頻率較越來越高時，信號都會趨向于導(dǎo)體的表面?zhèn)鬟f。這樣就會導(dǎo)致信號流過導(dǎo)體的相對有效面積變小，從電阻的角度來分析，這就會導(dǎo)致電阻增加，導(dǎo)致傳遞能量的損失。?電流大量聚集在導(dǎo)體的表面上，越往導(dǎo)體中心電流越小，這種現(xiàn)象稱為“趨膚效應(yīng)”。

如果導(dǎo)體表面粗糙度大于趨膚深度時，信號傳輸僅在粗糙度的厚度范圍內(nèi)進(jìn)行，使傳輸信號的駐波、反射越來越嚴(yán)重，并導(dǎo)致信號傳輸路徑變長，增加傳輸損耗。信號在導(dǎo)體表面粗糙度低于趨膚深度時，傳輸路徑短，降低傳輸損耗。因此，導(dǎo)體銅箔粗糙度越低，制作出的PCB產(chǎn)品插入損耗（傳輸損耗）越低。

當(dāng)信號沿著傳輸線傳播時，會發(fā)生嚴(yán)重的趨膚效應(yīng)和電離損耗。下圖是兩種銅箔類型和插損的對比。

高速先生Chris曾經(jīng)做過一個很有意思的測試，在同一個疊層且線寬等條件都不變的情況下，實測出了RTF 銅箔和 HVLP銅箔之間的差異。

由于趨膚效應(yīng)的存在，高速PCB如果繼續(xù)使用常規(guī)銅箔，其結(jié)果是：隨信號傳輸頻率增加，趨膚效應(yīng)導(dǎo)致的信號“失真”愈發(fā)嚴(yán)重。因此，當(dāng)前的高速材料上低粗糙度銅箔的應(yīng)用越來越廣泛。

頻率越高、波長越短，信號在導(dǎo)體間行進(jìn)，將只集中在導(dǎo)體的表面。表面粗糙度越平坦對信號傳輸越有利。PCB層間的附著力強度，受導(dǎo)體表面粗糙度影響。但是導(dǎo)體表面粗糙度越高，樹脂與導(dǎo)體接觸面積越大，附著力隨之增加，這就是生產(chǎn)與設(shè)計的矛盾。

關(guān)于不同粗糙度銅箔對高速PCB信號的影響，小胡那是體會最深。

她說走巢湖環(huán)湖公路6公里，一路平坦道路開闊，開車那是刷刷而過，到了湖邊也是6公里，一路坑坑洼洼，那速度就是龜速，路程一樣，用時差很多，到達(dá)時間也差了很多，一目了然。

后來客戶電話打了過來，告訴小胡，工廠說不寫銅箔類型，他們在生產(chǎn)時多一種選擇。

小胡一時凝噎……

麗華喝了一口酒，滿眼淚痕和溫柔，老王說喝完這一杯，我們?nèi)ズ舆呑咭蛔摺?/p>

細(xì)節(jié)經(jīng)不起推敲，高速PCB的銅箔類型還請PCB工廠大方的展示出來，不要藏著掖著。

建議按下面的層疊設(shè)計來確認(rèn)工程。

所以有的工廠說這是多一種考慮，這樣做真的好嗎，你能接受嗎。

振河塔，高聳入云，說著這世間的正道和陽剛。

另外說了這么多，忘記告訴大家一件事，RTF和HVLP銅箔在高速PCB層疊設(shè)計上，不但損耗有差異，價格上也有很大的不同，哪個更貴，朋友你知道嗎。

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