隨著高科技發(fā)展,多層PCB線路板在電子行業(yè)中的通訊、醫(yī)療、工控、安防、汽車、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)品功能越來越高,PCB電路板越來越精密,那么相對于生產(chǎn)難度也越來越大。
1.內(nèi)層線路制作難點(diǎn)
PCB多層線路板的線路有高速、厚銅、高頻、高Tg值各種特殊要求,對內(nèi)層布線和圖形尺寸控制的要求越來越高。例如ARM開發(fā)板,內(nèi)層有非常多阻抗信號線,要保證阻抗的完整性增加了內(nèi)層線路生產(chǎn)的難度。內(nèi)層信號線多,線的寬度和間距基本都在4mil左右或更??;PCB線路板層多芯板薄生產(chǎn)容易起皺,這些因素會增加內(nèi)層的生產(chǎn)成。
建議:線寬、線距設(shè)計(jì)在3.5/3.5mil以上(多數(shù)電路板工廠生產(chǎn)沒有難度)。
例如六層電路板,建議用假八層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),可以內(nèi)層4-6mil線寬50ohm、90ohm、100ohm的阻抗要求。2.內(nèi)層之間對位難點(diǎn)
多層線路板層數(shù)越來越多,內(nèi)層的對位要求也越來越高。菲林受車間環(huán)境溫濕度的影響會有漲縮,芯板生產(chǎn)出來會有一樣的漲縮,這使得內(nèi)層間對位精度更加難控制。
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題。在內(nèi)層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程,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,在大面積無同區(qū)鋪銅平衡同PAD。
4.鉆孔生產(chǎn)的難點(diǎn)
PCB多層線路板采用高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。高密度多層線路板孔密度高,生產(chǎn)效率低容易斷刀,不同網(wǎng)絡(luò)過孔間,孔邊緣過近會導(dǎo)致CAF效應(yīng)問題。
建議:不同網(wǎng)絡(luò)的孔邊緣間距≥0.3mm。
四層線路板跟單面、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?四層線路板主要由以下層面組成:Signal Layers(信號層)、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)。四層線路板每層的作用介紹:
1、信號層分為頂層、中層、底層,主要是用來放置各種元器件,或者用于布線、焊接的。
2、內(nèi)部電源層也叫做內(nèi)電層,專用于布置電源線和地線。
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、數(shù)據(jù)資料、過孔信息等。
4、阻焊層也有頂層和底層,在該層上放置的焊盤或其他對象是無銅的區(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,四層線路板可分為頂層、底層和兩個(gè)中間層。頂層和底層走信號線, 中間層首先通過命令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。注意不要用ADD LAYER,這會增 加MIDPLAYER,后者主要用作多層信號線放置),這樣PLNNE1和PLANE2就是兩層連接電源VCC和地GND的銅皮。
四層線路板中間兩層的作用
四層線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)的管腳或者過孔通過線路板時(shí),會自動和該層相連,不同的網(wǎng)絡(luò)不會相連。
四層線路板的一般各層布局是;表層主要走信號線,中間層GND鋪銅,中間第二層VCC鋪銅,底層走線信號線。
四層線路板和六層線路板的區(qū)別:
1、由于是6層線路板,有4層可以走信號線,所以線路板表面上出現(xiàn)的布線應(yīng)該比較寬松(同層布線),這樣有利于減少相互間的干擾。
2、六層線路板的重量要大于四層線路板,但是單條內(nèi)存模組就比較難比較出來,但是如果各拿出來20條同樣的內(nèi)存,就比較容易比較出來了。
3、如果有的導(dǎo)孔在線路板正面出現(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。
其中四層線路板的價(jià)格較為低廉,但是相對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€路或接地線路可以單獨(dú)占用一層,而不必與其它信號線路混在一起,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路厚度來分辨,不過許多六層板都會有如下圖的層數(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。
所以一般廠商都采用四層線路 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,可以有充足的布線空間,也有更多的地線和電源的考慮方案。所以,不需要太苛刻于走線的過于緊密。這樣線寬和線間的電磁干擾都會充分得到考慮。