PDF《Prepreg&core》

Prepreg&core 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导电图形的黏结材料和层间绝缘.在层压时,半固化片的 环氧树脂融化、流动、凝固,将各层电路毅合在一起,并形成可靠的绝缘层. core:芯板,芯板是一种硬质的、有特定厚度的、两面包铜的板材,是构成印制板的基础 材料. 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 生一些变化. 通常多层板最外面的两个介质层都是浸润层,在这两层的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,外层铜箔的最终厚度一般会增加将近1 OZ 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,就是我们常说的"绿油",当然它也可以是黄色或者其它颜 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,所以铜箔还是显得更突出,当我们用手指触摸印制板表面时就能 感觉到. 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.下面是一个典型的6层板叠层结构 (iMX255coreboard): PCB 的参数: 不同的印制板厂,PCB 的参数会有细微的差异,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 和35um. 加工完成后的最终厚度大约是44um、 50um 和67um,大致相当于铜厚1 OZ、1.5 OZ、2 OZ.注意:在用阻抗计算软件进行阻抗控制 时,外层的铜厚没有0.5 OZ 的值. 芯板: 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. 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) , 因此叠层设计的最小介质层厚不得小于3mil. 同一个浸润层最多可以使用3个半固化片, 而且 3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粘连, 这样可以实现较厚的浸润层.半固化片的介电常数与厚度有关,下表为不同型号的半固化片 厚度和介电常数参数: 板材的介电常数与其所用的树脂材料有关,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≈8-10um, 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≈13-15um, 当表面铜厚为70um时C1≈17-18um, 在用SI9000 进行计算时,阻焊层的厚度取0.5OZ 即可. 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,实际上是一个梯形.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5MIL,那么其上底边约4MIL, 下底边5MIL.上下底边的差异和铜厚有关,下表是不同情况下梯形上下底的关系. 说明:上表中的 W 表示设计的理想线宽. 通常阻抗计算采用的模型为: 上面两个模型为基本的微带线模型和带状线模型. 在微带线模型中,还有如下几种: 无涂覆层的模型一般不采用.上图右边的模型中的介电常数 Er1 和Er2 根据采用的半固化片 的具体型号确定,主要型号已经在上面列出.具体的参数需要向板厂咨询. 下面解释板厂给我们的叠层图的含义: 我们的板是六层板,从上图可以看出有两个表层铜箔,两个芯板,因此有六个铜箔层,中间 的波浪线表示半固化片,含义和型号也在上面的介绍中解释清楚了.