【問】阻抗 PCB 生產中，如何選擇合適的基材？有哪些關鍵指標需要關注？

【答】基材是阻抗 PCB 生產的基礎，選對基材就等于成功了一半。選擇基材時，不能只看價格，更要關注以下 4 個核心指標：

1. 介電常數(shù)（εr）：這是影響阻抗的最核心指標，要求介電常數(shù)穩(wěn)定、隨頻率變化小。對于高頻阻抗 PCB，優(yōu)先選擇介電常數(shù)低且穩(wěn)定的基材，比如羅杰斯、泰康利等品牌的高頻板材；對于常規(guī)中低速阻抗 PCB，F(xiàn)R-4 板材就能滿足需求。另外，介電常數(shù)的均勻性也很重要，同一批次基材的介電常數(shù)偏差要控制在 ±0.1 以內。

2. 介質損耗角正切（tanδ）：這個指標代表基材對高頻信號的損耗程度，數(shù)值越小越好。高頻阻抗 PCB 要求 tanδ≤0.005，比如羅杰斯 4350B 的 tanδ 約為 0.0037，而普通 FR-4 板材的 tanδ 在 0.015 左右，不適合高頻應用。

3. 熱膨脹系數(shù)（CTE）：熱膨脹系數(shù)要與銅箔匹配，否則在焊接和使用過程中，PCB 會因為冷熱交替發(fā)生翹曲、分層，導致阻抗值漂移。尤其是汽車電子 PCB，工作環(huán)境溫差大，對基材的 CTE 要求更高。

4. 耐溫性：阻抗 PCB 在焊接時會承受高溫，基材的玻璃化轉變溫度（Tg）要足夠高。常規(guī) PCB 要求 Tg≥130℃，而汽車、軍工 PCB 則要求 Tg≥170℃，甚至更高。

【問】阻抗 PCB 生產前，為什么要進行阻抗仿真？常用的仿真軟件有哪些？

【答】阻抗仿真，簡單來說就是在 PCB 設計階段，通過專業(yè)軟件模擬計算傳輸線的阻抗值，是避免后續(xù)生產返工、降低成本的關鍵步驟。

很多客戶在設計 PCB 時，只確定了線寬、線距和介質層厚度，但這些參數(shù)組合出來的阻抗值是否符合要求，僅憑經驗很難判斷。如果直接投入生產，很可能出現(xiàn)阻抗超標，導致整批產品報廢。而通過阻抗仿真，可以提前優(yōu)化參數(shù)，比如調整線寬或介質層厚度，直到仿真結果滿足阻抗要求，再進行生產。

目前行業(yè)內常用的阻抗仿真軟件主要有兩款：

1. Polar SI9000：這是 PCB 行業(yè)最主流的阻抗仿真軟件，操作簡單、精度高，支持微帶線、帶狀線、差分線等多種傳輸線類型的仿真，能快速計算不同參數(shù)組合下的阻抗值。

2. Keysight ADS：這款軟件功能更強大，不僅能進行阻抗仿真，還能進行高頻信號完整性分析，適合復雜的高速 PCB 設計，但操作門檻相對較高。

【問】阻抗仿真的核心步驟是什么？如何確保仿真結果的準確性？

【答】阻抗仿真的核心步驟可以總結為 “四步走”，每一步都要精準把控，才能確保仿真結果的準確性：

1. 輸入基材參數(shù)：首先將選定基材的介電常數(shù)、介質損耗角正切、厚度公差等參數(shù)輸入軟件，這些參數(shù)必須以基材廠商提供的官方數(shù)據(jù)為準，不能憑經驗估算。

2. 選擇傳輸線類型：根據(jù) PCB 的設計方案，選擇對應的傳輸線類型，比如表層走線選微帶線，內層走線選帶狀線，高速差分信號選差分線。

3. 輸入設計參數(shù)：輸入線寬、線距、銅箔厚度、介質層厚度、阻焊油厚度等設計參數(shù)，這些參數(shù)要與客戶的 PCB 設計圖紙完全一致。

4. 仿真計算與優(yōu)化：運行仿真軟件，得到初步的阻抗值。如果阻抗值不符合要求，就調整線寬或介質層厚度，再次仿真，直到結果落在公差范圍內。

要確保仿真結果的準確性，還要注意兩個關鍵點：一是要考慮阻焊油的影響，很多仿真軟件默認不計算阻焊油，需要手動添加阻焊油的介電常數(shù)和厚度；二是要預留工藝偏差，比如蝕刻過程中線寬會變窄，層壓過程中介質層厚度會壓縮，仿真時要將這些偏差考慮進去，通常預留 ±10% 的工藝余量。