线边锯齿之一：讯号与细线

　　电路板中工作的讯号（Signal），不管是数位式的方波讯号，或是类比式的弦波讯号，均可用“变流”AC（Alternative Current，对低频60Hi／ll0V或低频50HZ／220V者特称之为“交流”）的形式表达之。於是当各种“变流” 讯号的变化频率（例如0跳到1或1跳到0）不断增高，板面各点之间的传输速率一再加快之下，其讯号线中所传输高频讯号的能量（或微小电流的流量）多半集中在导线表皮的薄层内，该铜线截面的中间部分几乎全无电流（或讯号能量）的通过，这就是AC著名的“集肤效应”（Skin Effect），且频率愈高时皮肤也愈薄。
　　外层板上的细长讯号线，多与其下层之大地层（Ground）及中间的介质层三者组成微带线（MicrostriP，是传输线的一种）。当双流讯号之频率愈高时，电流所集中的皮肤（Skin）厚度也就愈薄，实际上的线截面积的中部与上部所通过的电流都极少。板面微带线讯号的电流绝大部份是集中在线根的铜箔绫线区域，是故线根的粗糙度要愈低愈好，如此才可在较低电阻下减少传输能量的损失。通常低频工作小於17MHZ时，截面积的全部铜材几乎整体都在执行传输，是故皮肤的厚度即等於线厚，而不再出现集肤效应了。
　　是故用于P-3或P-4各代CPU等高阶封装载板, 所采复晶式（Flip Chip）增层法（如2＋2＋2）的精密板类 在工作频率高达2GHz－3GHz下,其铜质讯号线之宽度竟仅及1－2mil 其线厚也只15um(P4尚另有4um的ENIG)而已！如此毫颠细线之加工，当然无法继续采铜箔与镀铜之传统减成法（SustractiVe），而不得不改为难以掌控的半加成法（Semi．AdditlveProcess：SAP） 进行量产。表面上看来是乌了细线制作的良率,而不得不选择的登天蜀道；实际上避开铜箔的粗糙棱线（Profile）后,将可大大降低高频集肤效应所带来的过度电阻,于是讯号能量的不当衰减与衍生噪声也得以减少。甚至进一步还更需消除密距中可能发生的枝状漏电（Dendrites），这些对讯号品质改善,均为设计者所一再期望的效果。
　　内层板的讯号线与上下大铜面共同组成带线（Stripline）其传输讯号的皮肤是集中在上下两侧（线顶及线根），高频工作时截面中间之铜材并无电流通 过。一般老旧QA的观念只重视外层线路（讯号线）的品质，内层线路发生瑕疵（只耍未断）时照样可以压合 其缺点当然就全被掩盖了。但坷高颌讯号的传输而言，则其祸根仍然存在，眼不见为净的锯箭法是绝对行不通的。
　　因而只知其一的电路板业者 对AC高频讯号的集肤效应亦须再知其二。事实上当年美国军规MIL．S．13949H对FR-4板面铜箔抗撕强度（Peel strength）的规格，早已由原先的8 1b／in改为现行4 1b／in其降低棱线牺牲附着力的决定 当然一定有其不得已的原因。目前外加铝质载箔的超薄铜皮（Ultra-Thin Copper Foil,UTC,3UM-9UM）,据称短时间内将要在国内应市，在量化下价格亦将更耳合理 对于12mil细线的非SAP业者而言,富然是莫大的福音、然而其标线所夹带噪声的不良效果 是否页能与SAP不相上下而得以一较张短者,则仍有待时间的考验。
　　深入了解电子工业的快速进步后 对精密困难板类的形容词 亦即耳熟能详的"轻薄短小”口头禅 似乎应改为”细薄短小”才更能符合实际状况。那也就是：细密线、薄介质、短传输与微小孔的组合 以达到高频颌域中讯号完整性（Signal Integrity）之极致境界。