сопротивление проводников при высоких частотах

Точный анализ зависимости высокочастотного сопротивления от степени шероховатости поверхности невозможен, т.к. оно зависит не только от высоты деформаций поверхности, но и от их го

Если средний угол наклона контура поверхности составляет 60` (как если бы линия поверхности в продольном сечении проводника представляла собой бесконечную последовательность равносторонних треугольников), максимальное приращение высокочастотного сопротивления составит 100%. Таким образом, эффект влияния шероховатости оказывается весьма значительным (рис. 2.24).

На пороговой частоте приращение эффективного сопротивления проводника вследствие эффекта шероховатости составляет 60% между уровнями низкочастотной асимптоты (эффект отсутствует) и высокочастотной асимптоты (предельный эффект). На рис. 2.25 показан график отклонения сопротивления, которое вызвано бесконечной последовательностью равносторонних треугольных зубцов на поверхности проводника, расположенных перпендикулярно направлению тока. В этом случае предельный эффект составляет 100%, вдвое увеличивая высокочастотное сопротивление материала. При уменьшении шероховатости предельный эффект становится меньше, хотя частотная зависимость остается такой же.

Пороговая частота эффекта усредненной шероховатости поверхности зависит от квадрата среднеквадратической шероховатости поверхности:

Шероховатость медной фольги, используемой в производстве печатных плат, часто указывается в виде средней высоты между выступами и впадинами на ее поверхности. Соотношение между средней и среднеквадратической шероховатостью для реальных материалов неизвестно. Поэтому, выбрав в качестве отправной точки наихудший сл}^ай шероховатости в виде равносторонних треугольных зубцов, можно оценить, что в этом слз^ае среднеквадратическая шероховатость составит 0,29 величины средней шероховатости. Типичные методы обработки поверхности, используемые в производстве печатных плат на основе диэлектрика FR-4, обеспечивают среднюю шероховатость в пределах отP6Pдо 18 мкм (от 0,24 до 0,71 миллидюйма). Выбрав наименьшее значение из диапазона шероховатости и полагая, что средней шероховатости вP6Pмкм соответствует среднеквадратичная шероховатость в 0,17 мкм (0,07 миллидюйма), пол}^аем, что пороговая частота эффекта шероховатости составляет немногим более 1 ГГц. На частотах ниже 1 ГГц эффект шероховатости будет незаметен, но на более высоких частотах он проявится. Для верхней границы диапазона шероховатости пороговая частота оказывается в девять раз ниже, около 200 МГц.

или методом травления, при котором остаются естественные неровности поверхности, или методом прессования на шероховатую подложку, при котором появляются механически отпечатанные шероховатости. Наблюдаемое в ряде случаев повышение сопротивления на величину от 10% до 50% по сравнению с высокочастотным сопротивлением вследствие одного поверхностного эффекта связано с шероховатостью поверхности.

Рис. 2.25.PНа пороговой частотеPujroughPэффект шероховатости достигает 60% предельного значения (данные заимствованы из ьсниги Нафег,PElectronic Packaging and Interconnection Handbook,P3rd ed., McGraw-

Шероховатость поверхности имеет особенно важное значение для печатных плат. Здесь ее влияние проявляется в большей степени, чем в случае проводников, изготовленных методом экструзии, потому что печатные дорожки выполняютсяP

Информация | Производство пластмасс