高速先生成員--黃剛

說起影響高速信號損耗的因素，大（dà）家絕對首先想到板材的性能，也就是我們簡稱的板（bǎn）材DF值，它會直接影響我們的介質損耗，然後就是PCB走線的線寬，因為導體（tǐ）損（sǔn）耗就有它的貢獻。當然除了線寬本身影響導體損耗之外（wài），剩下的一（yī）部分影響因素就是（shì）銅箔的粗糙（cāo）度了。嗯，銅（tóng）箔粗糙度（dù），今天的文章主要圍繞（rào）著它（tā）了。當然，大夥當然知道粗（cū）糙度越大的銅箔類型，損耗就越大了。比如下圖的STD銅箔，RTF銅箔和（hé）HVLP銅箔這三者進行對比的話，那肯定是（shì）HVLP銅箔（bó）的粗糙度最小，損耗（hào）最好啦！

沒毛病，肯定沒毛病，從信號性能（néng）的角度來說，HVLP銅箔肯定是最佳的（de）選擇。但是如果同樣的問題去問PCB板廠的同事，從加工的角（jiǎo）度來選擇，板廠更願意加工STD銅箔哦。為啥呢，這就要從PCB加工流程中的壓合這一（yī）步開始說（shuō）起了。

壓（yā）合，就是把每一層的core和pp片疊好（hǎo）之後，用高溫高壓的壓合機（jī）壓合成多層電路板。我們知道，在壓合的過程中，其實就（jiù）是把pp片進行高溫融化後，PP裏麵的膠水（樹脂）流動去填滿（mǎn）銅箔的空隙，然後固化後就完成了（le）壓合這一步了。在這一步中，板（bǎn）廠最怕（pà）的就是膠水流動時（shí）有空（kōng）隙沒（méi）填到（dào），導致銅箔和膠水沒完全粘合好，這樣就會增加（jiā）分層爆板的風險，另外在（zài）焊接器件時也容易出現（xiàn）焊盤脫落等報廢問題。

矛盾的是，粗糙度越小的銅（tóng）箔，例如上麵的比較好的HVLP銅箔（bó），在壓合時（shí）和膠（jiāo）水的粘合力就（jiù）越差，壓合報廢的風險（xiǎn）就越大。所以板廠的（de）同事們要怎麽去減小風險呢，那就終於要引出我們今（jīn）天講的主題了---棕化。PCB 棕化（huà）核心目標是提升內層銅（tóng）麵（miàn）與半固化片的結合力，保障層壓可靠（kào）性（xìng）。那棕化這道PCB工藝到底做了啥（shá）呢？其實就做兩件事情，首先是給（gěi）銅麵鑿出密密麻麻的小坑小洞，也就是把光滑的銅（tóng）麵人為先變粗（cū）糙一點，然後在銅麵上鍍一層粘性極強的化學膜，示意圖就是下麵那樣了：

目的就是通過這兩道工序增加銅箔和膠水的粘合力，這樣就能有效增加壓合的成功率了！

所以就很矛盾啊，銅箔光滑（huá）信號損耗小，但是加工難。反過來銅箔粗（cū）糙加工是（shì）輕鬆了，但是信號性能又（yòu）差（chà）了。那怎麽（me）辦（bàn）呢？在高速信號還沒流行之前的傳統棕化工藝是不行了，板廠隻能不斷去（qù）研究更好的棕（zōng）化工藝，盡量在銅箔（bó）光滑不變粗糙的同時又（yòu）保證壓合的可靠性。

說了半天，全在說概（gài）念，難道這（zhè）篇文章（zhāng）沒一點幹貨？nonono，這不是Chris的風（fēng）格，必須高（gāo）低整一（yī）點！最近不是AI服務（wù）器，光模塊盛行嘛，速率都走到224G了。Chris剛好（hǎo）配合合作的（de）板材（cái）廠商在我們自己的板（bǎn）廠（chǎng）投了一塊M9板材的測試板！嗯，大家（jiā）沒聽過，是M9，就是M8的下一代更高速的板材！然後Chris做了一件可能很多人都（dōu）不會去做（zuò）的事情，那就是用我們公司的兩種性能（néng）不同的棕化（huà）工藝分（fèn）別去（qù）加工，看看高速信號性能的差異！在這裏就先不具體（tǐ）展開到底用了什麽名字什麽簡稱（chēng）的（de）棕化工藝了，就簡單稱為一種叫普通棕（zōng）化工藝，一種叫低損耗棕化工藝吧。

其實做這（zhè）個事情，Chris是頂著很大壓力的，畢竟M9的板材老貴老貴了，標配的銅箔都去到了（le）HVLP4了，也就是第四代的HVLP銅箔（bó），還要玩普通工藝那麽沒（méi）意義的事情？心裏不斷想著，這個研究也挺有意義，那就搞吧。Chris找了個內層的走線，像下（xià）麵展示的，L6層走線設計一些損耗線，讓我們自己的板廠用（yòng）兩種棕化工藝分（fèn）別製板。

M9的銅箔肯定是好銅箔，Chris想看看的（de）其實（shí）就是不同等級的棕化工藝對表麵（miàn）特光滑的HVLP4銅箔的傷害有多大。M9這（zhè）個板子在我們板廠製板（bǎn）其實也沒多（duō）久，印象中就2-3周的樣子吧（ba），因（yīn）為還有很多特殊工藝（yì），例如多階的HDI和背鑽等等，另外再補充一句（jù），M9的PP片的成分構成和之前的板材有挺大的不同，加工起來也相（xiàng）對比較難一點哈。

回板之（zhī）後迫不及待的進行測試，的確發現普通的棕化工藝和低損耗的棕化工藝對損耗的影響差異還是挺明顯了。在高頻的時候差（chà）距慢慢拉大，普通棕化（huà）比低損耗棕化損耗（hào）要（yào）增加15%以上，都差不（bú）多相當於低了半代產品了（le）！

所（suǒ）以嘛，哪怕是有好的板材和好的（de）銅箔，加工能力不行一（yī）樣降級很多。所以（yǐ）影響PCB信號損耗的因素（sù）真的是有很多，除（chú）了大（dà）家想到的理論上的因素之外，很多看起來應該沒啥影響的加工（gōng）因素也影響很大，尤其是（shì）到了更（gèng）好的板材之後，PCB加工的因素動不動把你M9性能變成M8，M8變M6了，這樣就真的（de）得不償失了哈！

問題：銅箔表麵粗糙度到（dào）底是怎麽（me）樣影響傳輸線損（sǔn）耗的？