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表面處理鍍層對RF PCB的性能影響
由于種種不同的原因,，PCB需要進行**終表面處理,。這些原因中包括防止銅氧化、提高長期可靠性,、提升裝配效率等,。無論理由是什么，**終表面處理都有可能會影響PCB的射頻性能,。相當值得注意的是,，**終表面處理通常會增加插入損耗。對于一些PCB配置,，表面處理會嚴重影響插入損耗,，而其他配置受影響則程度較低。由于PCB結(jié)構(gòu)和/或電路設計各種可能出現(xiàn)的變化,，**終表面處理或多或少會對插入損耗有影響,。
除了銀以外，大多數(shù)表面處理鍍層的導電率都比銅低,。普通的表面處理是化學鎳金（ENIG）,，由于鎳的導電率大約是銅的1/4，因此會導致插入損耗提高,。除導電性問題外,，鎳還具有鐵磁性，可能會由于磁場相互作用而進一步提高損耗,。
以一個簡單的兩層銅箔微帶電路為例,，大部分電場和高電流密度區(qū)域位于信號平面和接地平面之間。在這種配置中,，許多人可能會認為向銅上面添加金屬不會影響電氣性能,，因為信號和接地平面之間的界面不會受到添加上去的金屬的影響。然而,，如果在微帶傳輸線電路上進行簡單的電磁建模,，就會看到在信號導體的邊緣處存在高電流密度，并且那里也是邊緣電場較多的位置,。在信號導體的轉(zhuǎn)角處以及與基材表面的接合處，銅與**終表面處理的復合電導率會線路導體損耗出現(xiàn)差異,。
導體損耗是插入損耗（電路的總RF損耗）的一個組成部分,，而導體損耗提高將導致插入損耗提高,。當電路的物理長度較短時，由于導體轉(zhuǎn)角處的**終表面處理所引起的額外損耗非常小,。然而,，這種轉(zhuǎn)角的效果會累積,，并且，長度更長的相同設計的電路會由于**終表面處理而引入更高的插入損耗,。
另一個考慮因素是電路的厚度,，我們還是以簡單的微帶線電路作為參考。較薄的電路相對較厚的電路,，受到導體損耗的影響更大,。**終表面處理會影響電路的導體損耗，對于受導體損耗影響非常小的厚電路,，由于**終表面處理導致的導體損耗的變化不那么顯著,。然而，更敏感的薄電路的導體損耗肯定會受到**終表面處理的影響,，插入損耗變化也更加明顯,。
此外還有與電路設計相關的問題。帶狀線電路的大部分場被限制在多層PCB主體內(nèi),，所以不會受到PCB外層的**終表面處理的顯著影響,。如前所述，微帶線電路的插入損耗會受到**終表面處理的影響,，其中,，接地共面波導（GCPW）耗受到**終表面處理的影響較大，會有更高插入損耗,。GCPW在地—信號—地面配置之間存在耦合場,，而一般又位于電路的頂層銅層或信號層上。這些耦合場通常有四層**終表面處理,，位于這些耦合導體的側(cè)壁之間,。另外，如果GCPW是緊密耦合（在地—信號—地之間有一個小空間）,，那么由于**終表面處理導致的損耗將比松散耦合的GCPW電路更高,。
**終表面處理對插入損耗的影響與頻率也有一定的相關性，主要原因是趨膚深度,。RF電路的趨膚深度指的是RF電流流過導體的部分,。在較高的頻率下，電流只通過較少的導體橫截面積,，而在非常高的頻率下,，只有導體的“皮膚”上有電流通過。我們還是用微帶線電路作為例子,，在低頻率時,，使用ENIG表面處理的電路的信號導體轉(zhuǎn)角部分的復合電導率由銅、鎳和金的導電率構(gòu)成。隨著頻率的增加,，趨膚深度將減小,，直到只有鎳和金通過射頻電流。此時,，因為具有良好導電性的銅不再通過射頻電流，所以會導致復合電導率變差,。當頻率更高時,，趨膚深度導致射頻電流主要通過金層，這是一個非常好的導體,。然而,，在這些非常高的頻率下，還會有其他的電路RF特性會改變,，造成與**終表面處理無關的更多損耗,。
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