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覆铜一般有两种基本的方式,中山六层线路板就是大面积的覆铜(实心覆铜)和网格铜,那是大面积覆铜好还是网格覆铜好呢?实心覆铜优点:六层线路板厂家具备了加大电流和屏蔽双重作用。缺点:如果过波峰焊时,板子就可能会翘起来,甚至会起泡。解决办法:一般也会开几个槽,缓解铜箔起泡。网格覆铜优点:从散热的角度说,网格有好处(它降低了铜的受热面)又起到了一定的电磁屏蔽的作用。缺点:单纯的网格敷铜主要还是屏蔽作用,加大电流的作用被降低了。
为什么常规阻抗控制只能是10%的偏差?不少的朋友非常希望阻抗能控制到5%,甚至我还听说过2.5%的阻抗要求。 其实,阻抗控制常规是10%偏差,稍微严格一点的,能做到8%,有很多方面的原因: 1、 板材来料本身的偏差 2、 PCB加工过程的蚀刻偏差 3、 PCB加工过程层压带来的流胶率等偏差 4、 高速的时候,铜箔的表面粗造度,PP的玻纤效应,介质的DF频变效应等 了解阻抗,就一定要了解加工,后面的几篇文章,就来看看一些加工的知识,第一篇先来看看层压: 1、 PCB压合的原理 压合最主要的目的在于透过“热与压力”使PP结合不同内层芯板及外层铜箔, 并利用外层铜箔作为外层线路之基地。 而不同的PP组成搭配不同的内层板材与面铜则可调配出不同规格厚度的线路板。 压合制程是 PCB多层板制造最重要的制程,须达到压合后各项PCB基本质量指针。 1、厚度 : 提供相关电气绝缘性、阻抗控制、及内层线路间之填胶。 2、结合性 : 提供与内层黑(棕)化及外层铜箔之接合。 3、尺寸稳定性 : 各内层板尺寸变化一致性,保障各层孔环对准度。 4、板翘 : 维持板材之平坦性。 2、 PCB压合的流程 压板工序必须具备的条件 A. 物质条件: ※制作好导线图形的内层芯板 ※铜箔 ※半固化片 B. 工艺条件: ※高温 ※高压 3、 压合材料之PP介绍 特性: 半固化片的特性 A. RC%(Resin content):指胶片中除了玻璃布以外,树脂成分所占的重量百分比。 RC%的多少直接影响到树脂填充导线间空隙的能力,同时决定压板后的介电层厚度。 B. RF%( Resin flow):指压板后,流出板外的树脂占原来半固化片总重的百分比。 RF%是反映树脂流动性的指标,它也决定压板后的介电层厚度 C 。 VC%(volatile content):指半固化片经过干燥后,失去的挥发成分的重量占原来重量的百分比。VC%的多少直接影响压板后的品质。 功能: 1、作为内外层线路的结合介质。 2、提供适当的绝缘层厚度,胶片是由玻纤布与树脂组成,同一种玻纤布胶片压合后的厚度差别主要是由不同的树脂含量来调整而不是由压合条件来决定。 3、阻抗控制,在主要四个影响因素中, Dk值及介电层厚度两项是由胶片特性来决定,所组成的胶片其Dk值可概由下列公式求出。 Dk=6.01-3.34R R: 树脂含量 % 因此在估算阻抗时所使用的Dk值,即可依迭合胶片组合中玻纤布及树脂之比例作推算。 规格: 下表即为各种胶片、含量、玻纤布规格一览表。 PP填胶后的实际厚度计算如下: PP压合后厚度 1、厚度= 单张PP理论厚度 – 填胶损失 2、 填胶损失 = (1-A面内层铜箔残铜率)x内层铜箔厚度 + (1-B面内层铜箔残铜率)x内层铜箔厚度/3、内层残铜率=內层走线面积/整板面积 上图两个内层的残铜率如下所示: 请注意以上的公式,如果是在计算次外层的填胶损失,我们只需计算一面,不用计算外层的残铜率。如下: 填胶损失 = (1-内层铜箔残铜率)x内层铜箔厚度 压合结构设计 (1)优先选用厚度较大的thin core(尺寸稳定性相对较好) (2)优先选用成本低之PP(对于同种玻璃布型PP,树脂含量高低基本不影响价格) (3)优先选用结构对称的结构,避免成品后PCB翘曲。如下图为不称结构,不建议使用。 (4)介质层厚度》内层铜箔厚度×2 (5)1-2层及n-1/n层间禁止单张使用低树脂含量PP,如7628×1(n为层数) (6)对于有3张或以上的半固化片排在一起或介电层厚度大于25mil,除最外层与最里层使用PP外,中间PP用光板代替 (7)第2层、n-1层为2oz底铜且1-2层及n-1/n层绝缘层厚度《14mil时,禁止使用单张PP,最外层需用高树脂含量PP,如2116、1080;残铜率小于80%的尽量避免使用单张1080PP (8)内层铜1oz的板,1-2层及n-1/n层使用1张PP时,该PP需选用高树脂含量,除7628×1外 (9)内层铜≥3oz的板禁止用单张PP,一般不用7628,须使用多张树脂含量高的PP,如106、1080、2116…… (10)对于含有无铜区大于3″×3″或1″×5″的多层板,芯板间一般不单张使用PP.
一般沉金对于金的厚度比镀金厚很多,中山六层线路板沉金会呈金黄色较镀金来说更黄,看表面客户更满意沉金。这二者所形成的晶体结构不一样。由于沉金与镀金所形成的晶体结构不一样,沉金较镀金来说更容易焊接,六层线路板厂家不会造成焊接不良,引起客户投诉。同时也正因为沉金比镀金软,所以金手指板一般选镀金,硬金耐磨。金板只有焊盘上有镍金,趋肤效应中信号的传输是在铜层不会对信号有影响。沉金较镀金来说晶体结构更致密,不易产成氧化。随着布线越来越密,线宽、间距已经到了3-4MIL。镀金则容易产生金丝短路。沉金板只有焊盘上有镍金,所以不会产成金丝短路。沉金板只有焊盘上有镍金,所以线路上的阻焊与铜层的结合更牢固。工程在作补偿时不会对间距产生影响。一般用于相对要求较高的板子,平整度要好,一般就采用沉金,沉金一般不会出现组装后的黑垫现象。沉金板的平整性与待用寿命与镀金板一样好。
对高频用覆铜板除了上述树脂等绝缘材料性能有特殊要求外,中山六层线路板导体铜的表面粗糙度(轮廓)也是影响信号传输损耗的一个重要因素,这是受集肤效应(SkinEffect)的影响。集肤效应为高频信号传输时在导线产生电磁感应,六层线路板厂家在导线截面中心处电感较大,使得电流或信号趋于导线表面集中。导体表层粗糙度影响到传输信号损失,表面光滑损失小。在相同频率下,铜表面粗糙度越大,信号损耗越大,所以我们在实际生产中尽可能控制表面铜厚的粗糙度,粗糙度在不影响结合力的情况下越小越好。特别是对10GHz以上范围的信号。在10GHz时铜箔粗糙度需要低于1μm,使用超平面铜箔(表面粗糙度0.04μm)效果更佳。铜箔表面粗糙度还需结合适宜的氧化处理和粘合树脂系统。在不久的将来,会有一种几乎没有轮廓的涂有树脂的铜箔,能有更高的剥离强度并且不影响介质损耗。
随着IC的集成度越来越高,中山六层线路板IC脚也越多越密。而垂直喷锡工艺很难将成细的焊盘吹平整,这就给SMT的贴装带来了难度;另外喷锡板的待用寿命(shelf life)很短。而镀金板正好解决了这些问题:对于表面贴装工艺,六层线路板厂家尤其对于0603及0402超小型表贴,因为焊盘平整度直接关系到锡膏印制工序的质量,对后面的再流焊接质量起到决定性影响,所以,整板镀金在高密度和超小型表贴工艺中时常见到。在试制阶段,受元件采购等因素的影响往往不是板子来了马上就焊,而是经常要等上几个星期甚至个把月才用,镀金板的待用寿命(shelf life)比铅锡合金长很多倍所以大家都乐意采用。再说镀金PCB在度样阶段的成本与铅锡合金板相比相差无几。但随着布线越来越密,线宽、间距已经到了3-4MIL。因此带来了金丝短路的问题, 随着信号的频率越来越高,因趋肤效应造成信号在多镀层中传输的情况对信号质量的影响越明显。
印刷电路板(PCB)通常由焊盘、过孔、阻焊层、丝印层、铜线、各种元件等部分组成。其中,中山六层线路板阻焊层(solder mask)是指印刷电路板子上要上绿油的部分。实际上,阻焊油墨不是只有绿色的,六层线路板厂家还有红色、黄色、蓝色、紫色、黑色等,但绿色最常见。阻焊层的作用:防止导体电路的物理性断线;焊接工艺中,防止因桥连产生的短路;只在必须焊接的部分进行焊接,避免焊料浪费;减少对焊接料槽的铜污染;防止因灰尘、水份等外界环境因素造成绝缘恶化、腐蚀;具有高绝缘性,使电路的高密度化成为可能。