什么是阻抗電路板?阻抗電路板指的是需要進(jìn)行阻抗控制的電路板,阻抗控制是當(dāng)導(dǎo)線中傳導(dǎo)的是交流電時(shí),遇到的阻力稱之為阻抗。阻抗分為特性阻抗又稱單線阻抗,在電路板導(dǎo)線中流動(dòng)的是脈沖信號(hào)或方波信號(hào),單線阻抗顧名思義,控制元件之間單根導(dǎo)線的阻抗,阻抗值通常在40ohm-60ohm,以50ohm最常見(jiàn);差分阻抗又稱差動(dòng)阻抗,在同一層相鄰兩根信號(hào)線之間的阻力干擾,阻抗值通常在80ohm-120ohm,90ohm和100ohm最為常見(jiàn);共面阻抗是信號(hào)傳輸與相鄰的地銅之間有相應(yīng)的影響,阻抗值以50ohm最常見(jiàn)。那么,阻抗電路板加工需要注意的問(wèn)題有哪些呢?阻抗電路板加工應(yīng)怎樣控制品質(zhì)問(wèn)題呢?
為了更好的控制阻抗電路板的阻抗,首先要了解電路板的構(gòu)成,以4層板為例。4層板是由內(nèi)層芯板、半固化片和外層銅箔相互粘結(jié)而成。芯板即雙面覆銅板材,是構(gòu)成電路板的基礎(chǔ)材料,而半固化片(PP)是由玻璃纖維布和樹(shù)脂浸潤(rùn)而成,樹(shù)脂在高溫狀態(tài)下融化后起到粘合的作用。先在芯板上做出兩層線路,芯板兩面分別疊加PP,PP外面疊上銅箔,經(jīng)過(guò)高溫壓合后,PP內(nèi)的樹(shù)脂融化將芯板和外層銅箔粘在一起即成為4層基板,繼續(xù)在外層銅箔上加工出兩面線路,再通過(guò)VIA連接導(dǎo)通內(nèi)外層,4層線路至此完成。通常4層板內(nèi)層銅箔的厚度為1oz(約35um),外層一般有1oz和2oz兩種。內(nèi)層銅箔即為芯板兩面的包銅,其最終厚度與原始厚度相差很小,但由于蝕刻的原因,一般會(huì)減少2-5um。4層板的最外層是阻焊層,就是我們常說(shuō)的“綠油”。線路表面阻焊層的厚度一般在10-20um,無(wú)銅箔的基材區(qū)一般比線路上厚一些。當(dāng)制作某一特定厚度的4層板時(shí),先考慮材料參數(shù),然后綜合考慮選擇合適的芯板、PP、銅箔厚度,使其同時(shí)滿足板厚和性能要求,上圖為我司常用4層阻抗電路板壓合疊構(gòu)。
其次我們需要了解阻抗控制與電路板的關(guān)系,知道關(guān)系才能在加工阻抗電路板的時(shí)候更好控制阻抗電路板品質(zhì)。線寬、線距、介質(zhì)層厚度、銅厚、介電常數(shù)、阻焊油厚度幾項(xiàng)指標(biāo)直接影響阻抗結(jié)果,其中線寬、線距、介質(zhì)層厚度3項(xiàng)起決定性作用,其它幾項(xiàng)指標(biāo)影響較小。線寬和阻抗值成反比關(guān)系,線寬越大阻抗值越小;線距和阻抗值成正比關(guān)系,線距越大阻抗值越大;介質(zhì)層厚度和阻抗值成正比關(guān)系,介質(zhì)層越厚阻抗值越大。銅厚和阻抗值成反比關(guān)系,銅厚越厚阻抗值越小,特別注意銅厚直接影響阻抗值,同時(shí)間接影響線寬。同文件情況下,銅厚越厚,實(shí)際做出的線路越細(xì),線細(xì)又造成阻抗值偏大,在阻抗控制中,銅厚是相對(duì)特殊的一個(gè)指標(biāo),常規(guī)的銅厚做出的板阻抗偏差相對(duì)可控。介電常數(shù)和阻抗值成反比關(guān)系,介電常數(shù)越大,阻抗值越小。介電常數(shù)根據(jù)不同材料類(lèi)型、不同厚度會(huì)有變化,模擬計(jì)算阻抗時(shí)需考慮介電常數(shù)變化對(duì)阻抗值的影響。阻焊油的厚度基本是恒定的,且阻焊油厚度對(duì)控制阻抗結(jié)果影響微乎其微,可以不用考慮阻焊厚度的變化,模擬計(jì)算時(shí)輸入固定值即可。
最后在加工阻抗電路板的時(shí)候,進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程控制。PP壓合后厚度按計(jì)算厚度+/-0.5mil控制,壓合過(guò)程密切關(guān)注,壓合后首批板做介質(zhì)層厚度檢測(cè),分別測(cè)量每塊板4角位置和板中心位置厚度,確保每個(gè)位置厚度都在要求范圍內(nèi)。內(nèi)層線路蝕刻一次,棕化一次,銅厚范圍28-35um,外層電鍍銅厚要求均勻,銅厚范圍35-45um。線寬線距內(nèi)部控制+/-0.5mil,首板確認(rèn)OK后再做剩余的板,批量板每生產(chǎn)25PNL檢測(cè)一次線寬。各工序檢測(cè)超標(biāo)的板做記號(hào),通過(guò)后工序微調(diào)介質(zhì)層厚、銅厚、線寬線距達(dá)到阻抗要求。外層線路蝕刻后測(cè)量一次阻抗值,內(nèi)層按成品值測(cè)量,外層按用軟件計(jì)算出的無(wú)阻焊時(shí)阻抗值測(cè)量,測(cè)量超標(biāo)的板做記號(hào),通過(guò)阻焊工序微調(diào)油墨厚度達(dá)到阻抗控制要求。印完阻焊后測(cè)量阻抗值,達(dá)標(biāo)的板繼續(xù)向下工序流動(dòng),超標(biāo)的板做報(bào)廢處理。