PCB板-叠层详细介绍

一、PCB板叠层介绍

二、PP片介绍

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一、PCB板叠层介绍

电路板的叠层安排是对PCB的整个系统设计的基础。叠层设计如有缺陷，将最终影响到整机的EMC性能。

下图是一般情况下看到的叠层好的文件图示：

1、对图一解析如下：

首先，我们可以看出叠层是8层板，有5个走线层（TOP、ART03、ART04、ART06、BOTTOM），有2个地层（GND02、GND05），有1个电源层（PWR07）。

其次我们可以获得整个板子的使用的PP片情况，GND02-ART03一张芯板(core)，ART4-GND05(core) 一张芯板，ART06-PWR07(core) 一张芯板, 其它的用PP加铜箔,最后压合在一起而成的。TOP、GND02层中间的PP片是2116半固化片，ART03、ART04层中间的PP片是由2个3313半固化片和1个7628半固化片压合而成，GND05、ART06层中间的PP片是由2个3313半固化片和1个7628半固化片压合而成，PWR07、BOTTOM层中间的PP片是2116半固化片。

最后，可得知整个板厚为1.6mm（生产时允许有10%公差）。板厚计算如下示：

次外层2116厚度：

实测厚度=理论厚度—铜厚*（1—残铜率）

=0.1174*39.3701mil—1.25*（1—65%）

=4.1845mil

内层3313*2+7628 厚度：

实测厚度=理论厚度—铜厚1*（1—残铜率1）—铜厚2*（1—残铜率2）

=(0.0987*2+0.1933)*39.3701mil—1.25*(1—65%)—1.25*(1—15%)

=13.8819mil

理论板厚：

板厚=内外层铜厚+PP片厚度+芯板厚度

=0.7087*2+1.25*6+4.1845*2+13.8819*2+5.1*3

=60.3502mil

=1.5329mm

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2、咱们接着叠层好的文件(图二)

从图二上，可以知道各个走线层单端50R阻抗的走线宽度和参考层。其中TOP、BOTTOM层走线宽度为6mil，TOP层参考GND02层，BOTTOM参考PWR07层；ART03、ART04层走线宽度为5.7mil，ART03层参考GND02层，ART04参考GND05层；ART06层走线宽度为5.4mil， ART06参考GND05、PWR07层。具体数值我们可以从Polar SI软件中计算出来。

(1) 表层单端（TOP、BOTTOM）：线宽6mil； =51.51*0.9+3.2=49.56

(2) 内层单端(ART03、ART04)：线宽5.7mil； =50.13

(3) 内层单端（ART06）：线宽5.4mil； =50.08

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3、现在，接着叠层好的文件(图三)

从图三可以知道各个走线层差分100R阻抗的走线宽度、线间间隙和参考层。其中TOP、BOTTOM层走线宽度为4.5mil，线与线间隙8mil，TOP层参考GND02层，BOTTOM参考PWR07层；ART03、ART04层走线宽度为4.1mil，线与线间隙8.2mil，ART03层参考GND02层，ART04参考GND05层；ART06层走线宽度为4.1mil，线与线间隙8.2mil， ART06参考GND05、PWR07层。具体数值我们可以从Polar SI软件中计算出来。

（1）表层差分（TOP、BOTTOM）：线宽/线距 4.5/8mil;

=107.26*0.9+3.2=99.734

（2）内层差分（ART3/ART4层）：线宽/线距 4.1/8.2mil; =99.27

（3）内层差分(ART6层)：线宽/线距 4.1/8.2mil; =98.58

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二、PP片介绍

1、半固化片(PrePreg['pri:preg]或PP)的工艺原理

PP是经过处理的玻纤布浸渍上树脂胶液，再经过热处理（预烘）使树脂进入B阶段而制成的薄片材料。而压板的工艺原理是利用半固化片从B-stage向C-stage的转换过程，将各线路层黏结成一体。半固化片在这一过程中转换过程的状态变化如下图所示。

A阶段：在室温下能够完全流动的液态树脂，这是玻纤布浸胶时的状态，液态的环氧树脂又称为凡立水（Varnish）。

B阶段：环氧树脂部分交联处于半固化状态，在加热条件下，又能恢复到液体状态（部分聚合反应，成为固体胶片，是半固化片pp）。

C阶段：树脂全部交联为C阶段，在加热、加压下会软化，但不能再成为液态，这是多层板压制后半固化片转成的最终状态（在压板过程中，半固化片经过高温熔化为液体，然后发生高分子聚合反应。

Prepreg是PCB的薄绝缘材料。Prepreg在被层压前未半固化片，称为预浸材料，主要用于多层印制板的内层导电图形的粘合材料及绝缘材料。在Prepreg被层压后，半固化的环氧树脂被挤压开来，开始流动并凝固，将多层电路板粘合在一起，并形成一层可靠的绝缘体。
core是制作印制板的基础材料。Core称之为芯板，具有固定的硬度及厚度，并且双面包铜。所以，其实就是Core与Prepreg压合而成的。它们的区别：
1)Prepreg在PCB中属于一种材料，前者材质半固态，类似于纸板，后者材质坚硬，类似于铜板；
2)Prepreg类似于粘合剂+绝缘体；而Core则是PCB的基础材料，两种是完全不同的功能作用；
3)Prepreg能够卷曲而Core无法弯曲；
4)Prepreg不导电，而Core两面均有铜层，是印制板的导电介质。

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