隨著高科技發(fā)展,多層PCB線(xiàn)路板在電子行業(yè)中的通訊、醫(yī)療、工控、安防、汽車(chē)、電力、航空、軍工、計(jì)算機(jī)周邊等領(lǐng)域中做為“核心主力”,產(chǎn)品功能越來(lái)越高,PCB電路板越來(lái)越精密,那么相對(duì)于生產(chǎn)難度也越來(lái)越大。
1.內(nèi)層線(xiàn)路制作難點(diǎn)
PCB多層線(xiàn)路板的線(xiàn)路有高速、厚銅、高頻、高Tg值各種特殊要求,對(duì)內(nèi)層布線(xiàn)和圖形尺寸控制的要求越來(lái)越高。例如ARM開(kāi)發(fā)板,內(nèi)層有非常多阻抗信號(hào)線(xiàn),要保證阻抗的完整性增加了內(nèi)層線(xiàn)路生產(chǎn)的難度。內(nèi)層信號(hào)線(xiàn)多,線(xiàn)的寬度和間距基本都在4mil左右或更??;PCB線(xiàn)路板層多芯板薄生產(chǎn)容易起皺,這些因素會(huì)增加內(nèi)層的生產(chǎn)成。
建議:線(xiàn)寬、線(xiàn)距設(shè)計(jì)在3.5/3.5mil以上(多數(shù)電路板工廠生產(chǎn)沒(méi)有難度)。
例如六層電路板,建議用假八層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),可以?xún)?nèi)層4-6mil線(xiàn)寬50ohm、90ohm、100ohm的阻抗要求。2.內(nèi)層之間對(duì)位難點(diǎn)
多層線(xiàn)路板層數(shù)越來(lái)越多,內(nèi)層的對(duì)位要求也越來(lái)越高。菲林受車(chē)間環(huán)境溫濕度的影響會(huì)有漲縮,芯板生產(chǎn)出來(lái)會(huì)有一樣的漲縮,這使得內(nèi)層間對(duì)位精度更加難控制。
3.壓合工序的難點(diǎn)
多張芯板和PP(版固化片)的疊加,在壓合時(shí)容易出現(xiàn)分層、滑板和汽包殘留等問(wèn)題。在內(nèi)層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程,應(yīng)該考慮層間的介電厚度、流膠流、板材耐熱等個(gè)方面因素,合理設(shè)計(jì)出對(duì)應(yīng)的壓合結(jié)構(gòu)。
建議:保持內(nèi)層鋪銅均勻,在大面積無(wú)同區(qū)鋪銅平衡同PAD。
4.鉆孔生產(chǎn)的難點(diǎn)
PCB多層線(xiàn)路板采用高Tg或其他特殊板材,不同材質(zhì)鉆孔的粗糙度不一樣,增加了去除孔內(nèi)膠渣的難度。高密度多層線(xiàn)路板孔密度高,生產(chǎn)效率低容易斷刀,不同網(wǎng)絡(luò)過(guò)孔間,孔邊緣過(guò)近會(huì)導(dǎo)致CAF效應(yīng)問(wèn)題。
建議:不同網(wǎng)絡(luò)的孔邊緣間距≥0.3mm。
四層線(xiàn)路板跟單面、雙面相比,是由哪些層數(shù)組成的呢,每一層代表什么、有什么用處呢?四層線(xiàn)路板主要由以下層面組成:Signal Layers(信號(hào)層)、InternalPlanes(內(nèi)部電源)、Mechanical Layers(機(jī)械層)、Masks(阻焊層)、Silkscreen(絲印層)、及System(系統(tǒng)工作層)。四層線(xiàn)路板每層的作用介紹:
1、信號(hào)層分為頂層、中層、底層,主要是用來(lái)放置各種元器件,或者用于布線(xiàn)、焊接的。
2、內(nèi)部電源層也叫做內(nèi)電層,專(zhuān)用于布置電源線(xiàn)和地線(xiàn)。
3、機(jī)械層一般用于放置有關(guān)制板和裝配方法的指示性信息,如電路板物理尺寸線(xiàn)、數(shù)據(jù)資料、過(guò)孔信息等。
4、阻焊層也有頂層和底層,在該層上放置的焊盤(pán)或其他對(duì)象是無(wú)銅的區(qū)域。
5、絲印層主要用于繪制元件的外形輪廓、放置元件的編號(hào)或其他文本信息。
6、系統(tǒng)工作層用于顯示違反設(shè)計(jì)規(guī)則檢查的信息。
一般而言,四層線(xiàn)路板可分為頂層、底層和兩個(gè)中間層。頂層和底層走信號(hào)線(xiàn), 中間層首先通過(guò)命令DESIGN/LAYER STACK MANAGER用ADD PLANE 添加INTERNAL PLANE1和INTERNAL PLANE2 分別作為用的多的電源層如VCC和地層如GND(即連接上相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)。注意不要用ADD LAYER,這會(huì)增 加MIDPLAYER,后者主要用作多層信號(hào)線(xiàn)放置),這樣PLNNE1和PLANE2就是兩層連接電源VCC和地GND的銅皮。
四層線(xiàn)路板中間兩層的作用
四層線(xiàn)路板里面的電源層默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)“VCC”,地層默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)“GND"。如果沒(méi)有相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)一定要設(shè)置網(wǎng)絡(luò),這樣,該層copy就如2113同平面覆銅層一樣存在。當(dāng)相同的網(wǎng)絡(luò)的管腳或者過(guò)孔通過(guò)線(xiàn)路板時(shí),會(huì)自動(dòng)和該層相連,不同的網(wǎng)絡(luò)不會(huì)相連。
四層線(xiàn)路板的一般各層布局是;表層主要走信號(hào)線(xiàn),中間層GND鋪銅,中間第二層VCC鋪銅,底層走線(xiàn)信號(hào)線(xiàn)。
四層線(xiàn)路板和六層線(xiàn)路板的區(qū)別:
1、由于是6層線(xiàn)路板,有4層可以走信號(hào)線(xiàn),所以線(xiàn)路板表面上出現(xiàn)的布線(xiàn)應(yīng)該比較寬松(同層布線(xiàn)),這樣有利于減少相互間的干擾。
2、六層線(xiàn)路板的重量要大于四層線(xiàn)路板,但是單條內(nèi)存模組就比較難比較出來(lái),但是如果各拿出來(lái)20條同樣的內(nèi)存,就比較容易比較出來(lái)了。
3、如果有的導(dǎo)孔在線(xiàn)路板正面出現(xiàn),卻在反面找不到,那么就一定是6/8層板了。如果線(xiàn)路板的正反面都能找到相同的導(dǎo)孔,自然就是四層板了。
其中四層線(xiàn)路板的價(jià)格較為低廉,但是相對(duì)的在抗噪訊的能力也比較弱,而六層板的成本則較高,因?yàn)殡娫淳€(xiàn)路或接地線(xiàn)路可以單獨(dú)占用一層,而不必與其它信號(hào)線(xiàn)路混在一起,所以在抗噪訊干擾的能力也比四層板較佳、性能更穩(wěn)定一點(diǎn)。四層板與六層板的差異不是很容易以線(xiàn)路厚度來(lái)分辨,不過(guò)許多六層板都會(huì)有如下圖的層數(shù)標(biāo)示:
一面可看到123的字樣,越中間的標(biāo)示層越模糊,另一面則可看到456的字樣,這就是各層的標(biāo)示記號(hào)。
所以一般廠商都采用四層線(xiàn)路 板。但是不可以否認(rèn),這在一定程度上是一種節(jié)約成本,如果使用6 層板的話(huà),可以有充足的布線(xiàn)空間,也有更多的地線(xiàn)和電源的考慮方案。所以,不需要太苛刻于走線(xiàn)的過(guò)于緊密。這樣線(xiàn)寬和線(xiàn)間的電磁干擾都會(huì)充分得到考慮。