PCB设计

当我们谈论铜的粗糙度时，我们总是把它当作一个普遍的坏事来提起。事实上，有些电路即使铜很粗糙也能正常工作。只要你的走线在其他所有方面都按规格制造，只要你的操作频率或带宽足够低，走线的粗糙度可能就不重要。究竟什么构成了“足够低”，以及粗糙度的影响何时小到我们可以忽略它呢？ 在最近一篇关于铜箔的文章中，我提供了一些关于不同类型铜箔和你可以期望的一些粗糙度值范围的背景信息。当你开始寻找材料来构建你的高频设计时，值得确定粗糙度因素是否会影响阻抗和损耗到一个过度的程度。在这篇文章中，我将展示三种策略，你可以用来确定在你的设计中是否应该尽量减小粗糙度。这涉及查看数据，或进行一些简单的计算来确定粗糙度。 你应该何时担心铜箔的粗糙度？ 这是一个重要的问题，至少可以从两个角度来考虑。当你告诉设计师“嘿，你需要在阻抗计算中考虑铜的粗糙度时”，他们可能会想要扔掉他们的阻抗计算器，并放弃获得准确的阻抗预测。 实际上，在某些频率以下，铜的粗糙度不会产生明显的影响。如果你正在使用标准的低速数字总线（ I2C、SPI、UART，或者仅仅是切换你的GPIOs），那么你不需要担心铜的粗糙度有两个原因： 这些总线没有阻抗规格，因此不需要控制阻抗路由 这些信号的 大部分带宽都限制在铜的粗糙度成为影响设计的重要因素的频率以下。 然而，如果你正在设计最新迭代的常见数字协议、5 GHz WiFi、低信噪比射频印刷电路、雷达系统或超高速数字协议（56G+ SerDes），那么铜的粗糙度绝对重要，并且在选择材料时应该考虑。 不过于泛化，有两种方法可以解决问题并确定铜的粗糙度在你的设计中是否重要： 计算您提议的互连的粗糙和光滑阻抗谱，并进行比较 查看不同铜粗糙度值的插入损耗测量 使用#1中的结果获得传播常数，并比较作为粗糙度参数的函数的损耗 选项#1是您获得互连S11预测的首要步骤。选项#2和#3基本上是相同的，如果你仔细想想……你只是在比较S21的测量和计算。这里的想法是看看不同类型的PCB铜箔与几乎完美的铜相比产生过多的损失时，以及这是多少损失。 选项#1 您在PCB设计软件中找到的阻抗计算器非常适合在您能够访问材料集的粗糙度参数时，对粗糙阻抗的影响进行合理准确的估计。