阻抗對于PCB線路板的意義何在,PCB線路板為什么要做阻抗。阻抗——其實(shí)是指電阻和對電抗的參數(shù),因為PCB線路(板底)要考慮接插安裝電子元件,接插后考慮導(dǎo)電性能和信號傳輸性能等問題,所以必然要求阻抗越低越好,電阻率要低于每平方厘米1×10的負(fù)6次方以下。

另一方面,電路板在生產(chǎn)過程中要經(jīng)歷沉銅、電鍍錫(或化學(xué)鍍,或熱噴錫)、接插件焊錫等環(huán)節(jié)及該環(huán)節(jié)所使用的材料都必須保證電阻率底,才能保證線路板的整體阻抗低以至符合產(chǎn)品質(zhì)量要求,否則線路板將不能正常運(yùn)行。

另外,電子行業(yè)的整體來看,PCB線路板廠在鍍錫環(huán)節(jié)是最容易出問題的,是影響阻抗的關(guān)鍵環(huán)節(jié),因為線路板鍍錫環(huán)節(jié),現(xiàn)已流行使用化學(xué)鍍錫技術(shù)來實(shí)現(xiàn)鍍錫目的,但我們作為電子行業(yè)的受用人,對電子或電路板制作加工行業(yè)10多年來的接觸和觀測,縱觀國內(nèi)能做好化學(xué)鍍錫(用于電路板或電子鍍錫領(lǐng)域)的企業(yè)沒有多少家,因為化學(xué)鍍錫工藝在國內(nèi)是后起之秀,而且眾企業(yè)的該項技術(shù)水平參差不齊……

對電子行業(yè)來說,據(jù)行內(nèi)調(diào)查,化學(xué)鍍錫層最致命的弱點(diǎn)就是易變色(既易氧化或潮解)、釬焊性差導(dǎo)致難焊接、阻抗過高導(dǎo)致導(dǎo)電性能差或整板性能的不穩(wěn)定、易長錫須導(dǎo)致PCB線路短路以至燒毀或著火事件……

據(jù)悉,國內(nèi)最先研究化學(xué)鍍錫的當(dāng)是上世紀(jì)90年代初昆明理工大學(xué),之后就是90年代末的廣州同謙化工(企業(yè)),一直至今,10年來行內(nèi)均有認(rèn)可該兩家機(jī)構(gòu)是做得最好的。其中,據(jù)我們對眾多企業(yè)的接觸篩選調(diào)查、實(shí)驗觀測以及長期耐力測試,證實(shí)同謙化工的鍍錫層是低電阻率的純錫層,導(dǎo)電和釬焊等質(zhì)量可以保證到較高的水準(zhǔn),難怪他們敢對外保證其鍍層在無須任何封閉及防變色劑保護(hù)的情況下,能保持一年不變色、不起泡、不脫皮、永久不長錫須。

后來當(dāng)整個社會生產(chǎn)業(yè)發(fā)展到一定程度的時候,很多后來參與者往往是屬于互相抄襲,其實(shí)相當(dāng)一部分企業(yè)自己本身并沒有研發(fā)或首創(chuàng)能力,所以,造成很多產(chǎn)品及其用戶的電子產(chǎn)品(PCB線路板板底或電子產(chǎn)品整體)性能不佳,而造成性能不佳的最主要原因就是因為阻抗問題,因為當(dāng)不合格的化學(xué)鍍錫技術(shù)在使用過程中,其為PCB線路板所鍍上去的錫其實(shí)并不是真正的純錫(或稱純金屬單質(zhì)),而是錫的化合物(即根本就不是金屬單質(zhì),而是金屬化合物,氧化物或鹵化物,更直接地說是屬于非金屬物質(zhì))或錫化合物與錫金屬單質(zhì)的混合物,但單憑借肉眼是很難發(fā)現(xiàn)的……

又因為,PCB線路板的主體線路是銅箔,在銅箔的焊點(diǎn)上就是鍍錫層,而電子元件就是通過焊錫膏(或焊錫線)焊接在鍍錫層上面的,事實(shí)上焊錫膏在融熔狀態(tài)焊接到電子元件和錫鍍層之間的是金屬錫(即導(dǎo)電良好的金屬單質(zhì)),所以可以簡單扼要地指出,電子元件是通過錫鍍層再與PCB板底的銅箔連接的,所以錫鍍層的純潔性及其阻抗是關(guān)鍵;又,但未有接插電子元件之前,我們直接用儀器去檢測阻抗時,其實(shí)儀器探頭(或稱為表筆)兩端也是通過先接觸電路板板底的銅箔表面的錫鍍層再與PCB板底的銅箔來連通電流的。所以錫鍍層是關(guān)鍵,是影響阻抗的關(guān)鍵和影響電路板整板性能的關(guān)鍵,也是易于被忽略的關(guān)鍵。

眾所周知,除金屬單質(zhì)外,其化合物均是電的不良導(dǎo)體或甚至不導(dǎo)電的(又,這也是造成線路中存在分布容量或傳布容量的關(guān)鍵),所以錫鍍層中存在這種似導(dǎo)電而非導(dǎo)電的錫的化合物或混合物時,其現(xiàn)成電阻率或未來氧化、受潮所發(fā)生電解反應(yīng)后的電阻率及其相應(yīng)的阻抗是相當(dāng)高的(足已影響數(shù)字電路中的電平或信號傳輸,)而且其特征阻抗也不相一致。所以會影響該線路板及其整機(jī)的性能。

所以,就現(xiàn)時的社會生產(chǎn)現(xiàn)象來說,PCB板底上的鍍層物質(zhì)和性能是影響PCB整板特征阻抗的最主要原因和最直接的原因,但又由于其具有隨著鍍層老化及受潮電解的變化性,所以其阻抗產(chǎn)生的憂患影響變得更加隱性和多變性,其隱蔽的主要原因在于:第一不能被肉眼所見(包括其變化),第二不能被恒常測得,因為其有隨著時間和環(huán)境濕度的改變而變的變化性,所以總是易于被人忽略。