受到板廠工藝限制的影響，銅箔表面難免會存在不平整的現象，我們稱這種現象叫做銅皮表面粗糙度，當然銅箔底部考慮到和板材的粘合度往往比表面要更粗糙。

而電流信號在銅箔上的傳輸受到集膚效應和臨近效應的影響并不是均勻分布的，而衡量集膚效應的一個指標就是趨膚深度，其與材料和信號頻率有關:

趨膚深度一般公式
可見相同材料趨膚深度與頻率成反比，通常1MHZ頻率的信號在銅箔上傳輸其趨膚深度為66um也就是2OZ左右，1GHZ趨膚深度為2.06um，3GHZ趨膚深度為1.2um,10GHZ為0.66um。

而通常銅箔表面的粗糙度在2um到5um左右，也就是說低于5GHZ的信號其受到銅箔表面不平整的影響不是很大，但是較高頻率時(10GHZ以上)信號就會完全沿著粗糙的結構流動，這會增加信號的損耗，導致高頻分量信號的畸變，進而影響信號完整性。

不同頻率不同粗糙度對信號的影響
怎么解決這個問題哪？通常對于高頻信號，需要用高速板材，這時候板廠通常也會對銅箔做特殊處理，比如常見的超低粗糙度銅皮及反轉銅箔等，這兩種處理會使銅箔表面粗糙度降到2um左右，當然如果對信號傳輸有更高的要求，則還有壓延處理銅箔和極低粗糙度銅箔，其能使銅箔粗糙度降到1um左右。

做信號仿真時，如果考慮其結果的準確性，就需要把銅箔粗糙度這一項考慮進去，這就需要支持全波求解器仿真的軟件，常見的ADS,Siwave(里面銅皮粗糙度的設置是個擺設)則是2.5D軟件并不支持粗糙度處理。常見的處理粗糙度的求解模型有兩種，分別為Hammerstad mode和Huray mode，第一種模型把銅皮表面當作一種鋸齒狀來處理，這種模型并不準確，但容易實現，只需知道粗糙度參數即可；后一種為雪球模型，這種更接近銅箔表面的真實情況，其結果也更準確，但要求較高需要知道雪球半徑及雪球密度，這兩個參數不好獲取，通常雪球半徑可設為0.5um,雪球密度根據粗糙度不同設為3到6。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的信号完整性之铜皮粗糙度的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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