pcb多层线路板-线路板-优路通(查看)

I.简要描述PCB钻孔工艺的质量缺陷

钻井质量缺陷分为钻孔缺陷和钻孔缺陷;钻孔缺陷是漏孔，多孔，钻孔错误，部分钻孔和破碎钻头，未穿透等;孔缺陷分为铜箔和基板缺陷。这些缺陷直接影响孔的金属化质量的可靠性。

1.铜箔的缺陷包括分层（铜箔与基材分离），钉头（内层毛刺），涂抹（热和机械粘合层）和刷子（钻孔后表面悬垂）），面包屑（机械粘合剂） ），粗糙（机械追随者）。

2.衬底缺陷包括分层（衬底层之间的分层）和空隙（增强纤维留下的空腔被撕开）。碎屑堆（积聚在空腔中的碎屑），污垢（热和机械粘合层），松散纤维（未粘合纤维），凹槽（树脂上的条纹）。来到双线（螺旋槽线）等。

2.影响钻孔质量的因素

1.印刷板由树脂，玻璃纤维布和铜箔制成，材料复杂。因此，影响钻井过程的因素很多。如果处理稍有无意，则可能直接影响孔的质量。在严重的情况下，它将导致报废。因此，如果在钻孔过量产品中发现异常，必须及时分析问题，并及时纠正相应的工艺对策，以生产低成本，高质量的印刷电路板。

2.钻头的质量与基材的结构和特性，设备的性能，工作环境，背板的应用，钻头的质量和切割工艺条件有关（见下图） ）。分析钻孔质量问题的具体原因可以从这些影响因素的具体情况进行分析，找出确切的影响因素，从而制定有针对性的改进措施。

3.影响钻孔质量的一些因素是相互制约的，有时几个因素同时起作用，pcb多层线路板，影响质量。例如，具有较高玻璃化转变温度（Tg）的基材和具有较低玻璃化转变温度的基材，由于基材的脆性不同，钻孔条件应该不同，并且基材具有较高的玻璃化转变温度钻孔的进给速度较低。因此，为了开发正确的钻孔程序并在钻孔之前选择合适的钻孔工艺，应该很好地理解基底的结构特征和物理和化学性质。

　PCB堆叠

　　什么样的堆叠策略有助于屏蔽和抑制EMI?以下分层堆叠方案假定电源电流在单一层**动，单电压或多电压分布在同一层的不同部份。多电源层的情形稍后讨论。

　　4层板

　　4层板设计存在若干潜在问题。首先，传统的厚度为62mil的四层板，即使信号层在外层，电源和接地层在内层，电源层与接地层的间距仍然过大。

　　如果成本要求是要控制的，可以考虑以下两种传统4层板的替代方案。这两个方案都能改善EMI抑制的性能，但只适用于板上元件密度足够低和元件周围有足够面积(放置所要求的电源覆铜层)的场合。

　　PCB的外层均为地层，中间两层均为信号/电源层。信号层上的电源用宽线走线，这可使电源电流的路径阻抗低，且信号微带路径的阻抗也低。从EMI控制的角度看，这是现有的4层PCB结构。*二种方案的外层走电源和地，中间两层走信号。该方案相对传统4层板来说，改进要小一些，层间阻抗和传统的4层板一样欠佳。

　　如果要控制走线阻抗，上述堆叠方案都要非常小心地将走线布置在电源和接地铺铜岛的下边。另外，电源或地层上的铺铜岛之间应尽可能地互连在一起，以确保DC和低频的连接性。

      6层板

　　如果4层板上的元件密度比较大，则采用6层板。但是，6层板设计中某些叠层方案对电磁场的屏蔽作用不够好，对电源汇流排瞬态信号的降低作用甚微。下面讨论两个实例。

　　将电源和地分别放在*2和*5层，由于电源覆铜阻抗高，对控制共模EMI辐射非常不利。不过，从信号的阻抗控制观点来看，这一方法却是非常正确的。

　　*二例将电源和地分别放在*3和*4层，这一设计解决了电源覆铜阻抗问题，由于*1层和*6层的电磁屏蔽性能差，差模EMI增加了。如果两个外层上的信号线 数量较少，走线长度很短(短于信号谐波波长的1/20)，则这种设计可以解决差模EMI问题。将外层上的无元件和无走线区域铺铜填充并将覆铜区接地 (每1/20波长为间隔)，则对差模EMI的抑制特别好。如前所述，要将铺铜区与内部接地层多点相联。

　　通用高性能6层板设计 一般将*1和*6层布为地层，*3和*4层走电源和地。由于在电源层和接地层之间是两层居中的双微带信号线层，因而EMI抑制能力是优异的。该设计的缺点 在于走线层只有两层。前面介绍过，如果外层走线短且在无走线区域铺铜，则用传统的6层板也可以实现相同的堆叠。

　　另一种6层板布局为信号、地、信号、电源、地、信号，这可实现信号完整性设计所需要的环境。信号层与接地层相邻，电源层和接地层配对。显然，不足之处是层的堆叠不平衡。

　　这通常会给加工制造带来麻烦。解决问题的办法是将*3层所有的空白区域填铜，填铜后如果*3层的覆铜密度接近于电源层或接地层，这块板可以不严格地算作是结 构平衡的电路板。填铜区必须接电源或接地。连接过孔之间的距离仍然是1/20波长，不见得处处都要连接，但理想情况下应该连接。

　　10层板

　　由于多层板之间的绝缘隔离层非常薄，线路板图，所以10或12层的电路板层与层之间的阻抗非常低，只要分层和堆叠不出问题，完全可望得到优异的信号完整性。要按62mil厚度加工制造12层板，困难比较多，能够加工12层板的制造商也不多。

　　由于信号层和回路层之间总是隔有绝缘层，在10层板设计中分配中间6层来走信号线的方案并非。另外，让信号层与回路层相邻很重要，即板布局为信号、地、信号、信号、电源、地、信号、信号、地、信号。

　　这一设计为信号电流及其回路电流提供了良好的通路。恰当的布线策略是，*1层沿X方向走线，*3层沿Y方向走线，*4层沿X方向走线，以此类推。直观地看走 线，*1层1和*3层是一对分层组合，*4层和*7层是一对分层组合，*8层和*10层是最后一对分层组合。当需要改变走线方向时，*1层上的信号线应藉 由”过孔'到*3层以后再改变方向。实际上，也许并不总能这样做，但作为设计概念还是要尽量遵守。

　　同样，当信号的走线方向变化时，应该藉由过孔从*8层和*10层或从*4层到*7层。这样布线可确保信号的前向通路和回路之间的耦合较紧。例如，如果信号在*1层上走线，回路在*2层且只在*2层上走线，那么*1层上的信号即使是藉由“过孔”转到了*3层上，其回路仍在*2层，从而保持低电感、大电容的特性以及良好的电磁屏蔽性能。

　　如果实际走线不是这样，怎么办?比如*1层上的信号线经由过孔到*10层，这时回路信号只好从*9层寻找接地平面，回路电流要找到较近的接地过孔(如电阻或电容等元件的接地引脚)。如果碰巧附近存在这样的过孔，则真的走运。假如没有这样近的过孔可用，电感就会变大，电容要减小，EMI一定会增加。

　　当信号线必须经由过孔离开现在的一对布线层到其他布线层时，应就近在过孔旁放置接地过孔，这样可以使回路信号顺利返回恰当的接地层。对于*4层和*7层分层组合，线路板抄板厂，信号回路将从电源层或接地层(即*5层或*6层)返回，因为电源层和接地层之间的电容耦合良好，信号容易传输。

　　多电源层的设计

　　如果同一电压源的两个电源层需要输出大电流，则电路板应布成两组电源层和接地层。在这种情况下，每对电源层和接地层之间都放置了绝缘层。这样就得到我们期望 的等分电流的两对阻抗相等的电源汇流排。如果电源层的堆叠造成阻抗不相等，则分流就不均匀，瞬态电压将大得多，并且EMI会急剧增加。

　　如果电路板上存在多个数值不同的电源电压，则相应地需要多个电源层，要牢记为不同的电源创建各自配对的电源层和接地层。在上述两种情况下，确定配对电源层和接地层在电路板的位置时，切记制造商对平衡结构的要求。

　　总结

　　鉴于大多数工程师设计的电路板是厚度62mil、不带盲孔或埋孔的传统印制电路板，本文关于电路板分层和堆叠的讨论都局限于此。厚度差别太大的电路板，本文推荐的分层方案可能不理想。此外，带盲孔或埋孔的电路板的加工制程不同，本文的分层方法也不适用。

　　电路板设计中厚度、过孔制程和电路板的层数不是解决问题的关键，优良的分层堆叠是保证电源汇流排的旁路和去耦、使电源层或接地层上的瞬态电压并将信号和 电源的电磁场屏蔽起来的关键。理想情况下，信号走线层与其回路接地层之间应该有一个绝缘隔离层，配对的层间距(或一对以上)应该越小越好。根据这些基本概 念和原则，才能设计出总能达到设计要求的电路板。现在，IC的上升时间已经很短并将更短，本文讨论的技术对解决EMI屏蔽问题是必不可少的。

单面板位于较基本的PCB上，部件集中在一侧，导线集中在另一侧。由于导线仅出现在一侧，我们将此PCB称为单面。由于单面板对设计线有很多严格的限制（因为只有一面，布线不能交叉，必须绕路径），所以只有早期电路才使用这种板;单面板接线图印在网络上。 （丝网印刷）主要使用，即在铜的表面上印刷抗蚀剂。在蚀刻之后，线路板，印刷标记具有抗焊接性，最后通过冲压完成部件的孔和形状。此外，一些产品少量生产并且不同地使用感光体来形成图案。 线路板