PCB板材及叠层结构

PCB板材结构基础知识

PP

Prepreg: 半固化片，又称预浸材料，是用树脂浸渍并固化到中间程度（B阶）的薄片材料，半固化片可用作多层印制板的内层内层导电图形的粘结材料和层间绝缘，在层压时，半固化的环氧树脂融化、流动、凝固，将各层电路粘合在一起，并形成可靠的绝缘层。

CORE

Core: 芯板，芯板是一种硬质的，有一定厚度的，两面包铜的板材，是构成印制板的基础材料。我们常用的板材是S1141A，标准的FR-4，两面包铜，可选用的规格可与厂家联系确定。

多层板

   通常我们所说的多层板是由芯板和半固化片互相层叠压合而成的，而半固化片构成所谓的浸润层，起到粘合芯板的作用，虽然也有一定的初始厚度，但是在压制过程中其厚度会发生一定的变化。   通常多层板最外面的两个介质层都是浸润层，在这两层外面使用单独的铜箔层作为外层铜箔，外层铜箔和内层铜箔的原始厚度规格，一般有0.5OZ、1OZ、2OZ(1OZ约为35um或1.4mil)三种，但经过一系列表面处理后，外层铜箔的表面厚度一般会增加将近1OZ左右，内层铜箔即为芯板两面的包铜，其最终厚度与原始厚度相差很小但由于蚀刻的原因，一般会减少几个um。   多层板的最外层是阻焊层，也就是我们常说的“绿油”，当然它也可以是黑油、蓝油或者其它颜色，阻焊层的厚度一般不太容易准确确定，在表面无铜箔的区域比有铜箔的区域要稍厚一些，但因为缺少了铜箔的厚度所以有铜箔的区域还是显得更突出。   当制作某一特定厚度的印制板时，一方面要求合理地选择各种材料的参数，另一方面，半固化片最终成型厚度也会比初始厚度小一些，下图是一个典型的6层板叠层结构。   ![这里写图片描述](http://img.blog.csdn.net/20170517172121878?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvZW5mZW5nZ3Vv/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/SouthEast)                ![这里写图片描述](http://img.blog.csdn.net/20170517172357429?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvZW5mZW5nZ3Vv/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/SouthEast)

PCB的参数

   不同的印制板厂，PCB的参数会有细微的差别，需要与电路板厂的工程师沟通，得到该厂的一些参数数据，主要是介电常数和阻焊层厚度两个参数各个板厂会有差别。

表层铜箔

   可以使用的表层铜箔材料厚度有三种：12um、18um、35um。加工完成后的最终厚度大约是44um、50um、67um，大致相当于铜厚1OZ、1.5OZ、2OZ。

半固化片

    规格（原始厚度）有7628（0.185mm/7.4mil）、2116（0.105mm/4.2mil）、1080（0.075mm/3mil）、3313（0.095mm/4mil），实际压制完成后的厚度通常会比原始值小10-15um左右（即0.5-1mil），因此介质层厚的最小叠层设计不得小于3mil。同一浸润层最多使用3个*半固化片*，而且三个*半固化片*的厚度不能都相同，最少可以只用一个*半固化片*，但有的厂家要求必须至少使用两个。如果半固化片的厚度不够，可以把芯板两面的铜箔蚀刻掉，再在两面用*半固化片*黏连，这样可以实现较厚的浸润层。半固化片的介电常数与其厚度有关，下表为不同型号的*半固化片*的厚度和介电常数参数：

型号 厚度 介电常数 1080 2.8mil 4.3 3313 3.8mil 4.3 2116 4.5mil 4.5 7628 6.8mil 4.7

板材的介电常数与其所使用的树脂材料有关，FR4板材其介电常数为4.2–4.7，并且随着频率的增加会减小。

阻焊层

   铜箔上面的阻焊层厚度C2≈ 8-10mil，表面无铜箔区域的阻焊层厚度C1根据表面铜厚的不同而不同，当表面铜厚为45um时C1≈13-15mil，当表面铜厚为70um时，C1 ≈ 17-18mil。

导线横截面

   由于铜箔腐蚀的关系，导线的横截面不是一个矩形，而是一个梯形。以TOP层为例，当铜箔厚度为1OZ时，梯形的上底边比下底边短1mil,比如线宽为5mil，那么其上底边约4mil，下底边5mil。上下底边的差异，与铜厚有关，下表是不同情况下梯形上下底的关系。     

线宽 铜厚 上线宽 下线宽 内层 0.5 W-0.5 W 内层 1 W-1 W 内层 2 W-1.5 W-1 外层 0.5 W-1 W 外层 1 W-0.8 W-0.5 外层 2 W-1.5 W-1

说明： 上表中的W表示设计的理想线宽。