高频PCB设计与生产的关键要点

一、阻抗控制的基本原理与高频 PCB 的阻抗要求

二、PCB 内层缺陷故障与阻抗控制的关联：这些缺陷直接影响阻抗

1. 内层线宽 / 间距偏差：直接改变阻抗值
    
   线路的宽度和间距是影响阻抗的关键因素，线宽增加，阻抗降低；线宽减小，阻抗升高。内层图形转移或蚀刻过程中出现的线宽 / 间距偏差，会直接改变线路的阻抗值。例如，设计线宽为 0.2mm 的 50Ω 线路，若蚀刻后线宽变为 0.22mm，阻抗可能降至 47Ω，超出偏差要求。
2. 内层分层与气泡：影响介质常数
    
   基板的介质常数是影响阻抗的重要参数，介质常数变化，阻抗值也会随之变化。内层分层与气泡会导致基板的介质常数不均匀，局部介质常数降低，从而使阻抗升高。在高频信号传输中，这种阻抗不均匀会导致信号反射和衰减。
3. 内层铜箔厚度偏差：改变线路电阻
    
   铜箔厚度会影响线路的电阻，进而影响阻抗。内层铜箔厚度偏差过大，会导致线路电阻不均匀，阻抗值出现波动。例如，铜箔厚度设计为 1oz，若实际厚度为 0.8oz，线路电阻会增加，阻抗也会随之升高。
4. 内层线路粗糙度：影响高频阻抗
    
   在高频信号传输中，线路表面的粗糙度会影响信号的传输速度，进而影响阻抗。内层线路蚀刻过度或抛光不足，会导致线路表面粗糙度增加，高频阻抗升高。

三、高频 PCB 设计与生产中，如何同时防控内层缺陷与实现阻抗精准控制？

1. 设计优化：从源头减少缺陷风险
   • 合理设计线宽 / 间距，避免过细的线路，降低蚀刻难度。
   • 采用阻抗仿真软件，如 ADS、SI9000 等，对线路阻抗进行仿真分析，优化线路设计。
   • 设计接地层和电源层，减少信号干扰，提高阻抗稳定性。
2. 工艺控制：确保生产过程稳定
   • 采用高精度曝光机和蚀刻设备，控制线宽 / 间距偏差。捷配采用的激光直接成像（LDI）设备，定位精度可达 ±0.005mm，大幅提高了图形转移精度。
   • 优化层压工艺，控制基板的介质常数和铜箔厚度。捷配采用真空层压工艺，确保层压压力均匀，减少分层与气泡的产生。
   • 控制线路表面粗糙度，采用化学抛光或机械抛光工艺，将线路表面粗糙度控制在 0.5μm 以下。
3. 检测验证：确保产品符合要求
   • 采用 AOI 检测设备，筛查线宽 / 间距偏差、开路、短路等内层缺陷。
   • 采用阻抗测试仪，对每块高频 PCB 进行阻抗测试，确保阻抗值符合设计要求。捷配的全自动阻抗测试线，每小时可测试 200 块 PCB，测试精度可达 ±0.1Ω。
   • 采用 X-Ray 检测设备，检测内层分层、气泡等缺陷，确保 PCB 内部质量。