3 導(dǎo)線寬度及厚度的影響
導(dǎo)線寬度是影響特性阻抗變化的主要參數(shù)之一。
當(dāng)導(dǎo)線寬度改變0.025mm時.就會引起阻抗值相應(yīng)的變化5~6Ω。而在實(shí)際生產(chǎn)中如果控制阻抗的信號線面使用18um銅箔,可允許的導(dǎo)線寬度變化公差為±0.015mm。如果控制阻抗的變化公差為35um銅箔,可允許的導(dǎo)線寬度變化公差為±0.003 mm。由此可見.生產(chǎn)中所允許的導(dǎo)線寬度變化會導(dǎo)致阻抗值發(fā)生很大的改變。導(dǎo)線的寬度是設(shè)計者根據(jù)多種設(shè)計要求確定的.它既要滿足導(dǎo)線載流量和溫升的要求.又要得到所期望的阻抗值。這就要求生產(chǎn)者在生產(chǎn)中應(yīng)該保證線寬符合設(shè)計要求,并使其變化在公差范圍內(nèi).以適應(yīng)阻抗的要求。
導(dǎo)線厚度也是根據(jù)導(dǎo)體所要求的載流量以及允許的溫升確定的。在生產(chǎn)中為了滿足使用要求.鍍層厚度一般平均為25um。導(dǎo)線厚度等于銅箔厚度加上鍍層厚度。需要注意的是電鍍前一度要保證導(dǎo)線表面清潔,不應(yīng)粘有殘余物和修板油黑,而導(dǎo)致電鍍時銅沒有鍍上.使局部導(dǎo)線厚度發(fā)生變化.影響特性阻抗值。另外,在刷板過程中,一定要小心操作,不要因此而改變了導(dǎo)線厚度,導(dǎo)致阻抗值發(fā)生變化。
4 介質(zhì)厚度(h)的影響
從公式(1)中可看出,特性阻抗Z0是與介質(zhì)厚度的自然對數(shù)成正比的,因而可知介質(zhì)厚度越厚,其Z0越大.所以介質(zhì)厚度是影響特性阻值的另一個主要因素。因?yàn)閷?dǎo)線寬度和材料的介電常數(shù)在生產(chǎn)前就已經(jīng)確定.導(dǎo)線厚度工藝要求也可作為一個定值.所以控制層壓厚度(介質(zhì)厚度)是生產(chǎn)中控制特性阻抗的主要手段。特性阻抗值與介質(zhì)厚度變化之間的關(guān)系。當(dāng)介質(zhì)厚度改變0.025mm時.就會引起阻抗值相應(yīng)的變化+5~8Ω。而在實(shí)際生產(chǎn)過程中.所允許的每層層壓厚度變化將導(dǎo)致阻抗值發(fā)生很大的改變。在實(shí)際生產(chǎn)中是選用不同型號的半固化片作為絕緣介質(zhì).根據(jù)半固化片的數(shù)量確定絕緣介質(zhì)的厚度。以表面微帶線為例,確定相應(yīng)工作頻率下絕緣材料的介電常數(shù),然后利用公式計算出相應(yīng)的Z0,再根據(jù)用戶提出的導(dǎo)線寬度值和計算值Z0,查出相對應(yīng)的介質(zhì)厚度,然后根據(jù)所選用的覆銅板和銅箔的厚度確定半固化片的型號和張數(shù)。
微帶線結(jié)構(gòu)的設(shè)計比起帶狀線設(shè)計時,在相同介質(zhì)厚度和材料下,具有較高的特性阻抗值.一般要大20~40Ω。因此.對高頻和高速數(shù)字信號傳輸大多采用微帶線結(jié)構(gòu)的設(shè)計。同時.特性阻抗值將隨著介質(zhì)厚度的增加而增大。所以.對于特性阻抗值嚴(yán)格控制的高頻線路來說.對覆銅板的介質(zhì)厚度的誤差應(yīng)提出嚴(yán)格要求,一般來說,其介質(zhì)厚度變化不超過10%。對于多層板來說.介質(zhì)厚度還是個加工因素.特別是與多層層壓加工密切相關(guān).因此.也應(yīng)嚴(yán)密加以控制。
5 結(jié)論
在實(shí)際生產(chǎn)中,導(dǎo)線的寬度、厚度、絕緣材料的介電常數(shù)和絕緣介質(zhì)厚度的稍微改變都會引起特性阻抗值發(fā)生變化.另外特性阻抗值還會與其它生產(chǎn)因素有關(guān),所以,為了實(shí)現(xiàn)對特性阻抗的控制,生產(chǎn)者必須了解影響特性阻抗值變化的因素,掌握實(shí)際生產(chǎn)條件,根據(jù)設(shè)計者提出的要求,調(diào)整各個工藝參數(shù),使其變化在所允許的公差范圍內(nèi),以得到期望的阻抗值。
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