PCB“蚀刻因子”是啥，听说它很影响走线加工的阻抗？

edadoc2013

高速先生成员--黄刚

什么矩形，你们到底是在说啥？对于PCB设计工程师来说，大部分的朋友只关心在版图上的东西，对于简单的传输线来说，线宽和铜厚是多少mil就按多少mil设计，所以他们认为设计并加工出来的走线就应该和下面这个内层的走线3D模型类似，从横切面来看，这根传输线就是妥妥的矩形了！

理想一般都是相当的丰满，但是现实往往就比较骨感，把这根传输线交到PCB板厂进行加工后，还是不是那么漂亮的矩形呢？要不，我们先看看在PCB加工这个环节，到底是怎么做出来这根走线的。

对于内层的走线加工，最核心的步骤就是通过干膜的显影功能来辅助药水对不需要铜的位置进行蚀刻，最终留下来的就是需要的线路了。

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那么在蚀刻的过程中就有一个问题了，由于药水本身具有很强的流动性，就会出现蚀刻不均匀的情况。简单而形象来说就是上面的铜蚀刻得更充分，下面的铜就相对没那么好了，所以最终做出来的走线从切面看就好像下面的这个图一样了。

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什么！！也就是理想情况下走线是矩形的，加工完之后就变成了梯形了？那有没有什么公式来量化加工完的走线的这个梯形的样子呢？你还真别说，还真有，那就是铺垫了半天终于要出来的蚀刻因子了！它的官方定义就是下面那样了。

简单来说，就是衡量蚀刻完后上下线宽的差距，按照理想的情况是矩形来分析的话，那肯定是上下线宽差距越小越好了。换句话说，那就是蚀刻因子F是越大越好的，蚀刻因子越大，也就代表着板厂的蚀刻能力越强哈！

行吧，加工的东西这里都不再过多描述了，这方面有兴趣的话找东哥就得了。那要不Chris就和你们说说，蚀刻因子做得好不好对阻抗控制有多少影响这个问题吧。我们通过一些3D传输线仿真的对比来给大家分享下哈。

首先我们看线宽在6mil情况下的这根50欧姆单端线的模型，如下所示：

那么我们去模拟不同的蚀刻因子情况下的走线形状的变化，就好像下面这个动画一样。蚀刻因子从理想的无穷大（也就是矩形开始）到蚀刻因子12，再逐渐减小到蚀刻因子为2的过程。

理想矩形情况下的走线就是妥妥的50欧姆阻抗哈，如下所示：

那么我们把不同蚀刻因子的阻抗变化放在同一张图片去看，是酱紫的哈：

从理想矩形情况下的50欧姆，到蚀刻因子为2的51.2欧姆，阻抗误差有1.2欧姆！阻抗误差在这个蚀刻的环节就有了2.4%！！！

觉得不是很严重？那我们去看看线宽本身只有3mil时的变化，下图是理想情况下线宽为3mil，阻抗50欧姆的传输线。

那我们在同样的蚀刻因子变化的情况下，来做这个阻抗变化的对比，动图如下所示：

在同样的蚀刻因子变化情况下，线宽在3mil时，阻抗的变化无疑就更剧烈了，从理想矩形下的50欧姆，到蚀刻因子为2时的52.2欧姆。

掐指一算，蚀刻因子做到2时，阻抗为52.2欧姆，就这个环节的加工误差就达到了4.4%。要知道，蚀刻因子仅仅是在漫长的阻抗加工中的一个环节而已，还有其他的环节也会带来阻抗误差。所以要求加工出来5%的阻抗误差真的不是简单努力一下下就能达到的目标哈！

讲到这里，就不得不提一博珠海PCB制板厂，专注于高端快件，提供高品质的高多层、高速、高精密、HDI等PCB生产制造，在核心技术指标方面，板厂阻抗控制精度可稳定达到 ±5%，针对 20 层 PCB 产品，其生产交付周期最快可压缩至 8 天内，有效满足客户对高端 PCB 产品的高精度、快交期需求。

最后再说几句哈，相信大部分忠实的粉丝都知道我们有了一个全新的板厂了，关于蚀刻因子的研究，Chris在我们板厂投产之初就已经做过测试板去验证了。啥也不说了，本文的最后就以真实案例给大家展示下我们板厂的能力哈。

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