4層阻抗控制線路板工藝特點(diǎn)

什么是阻抗？

1、阻抗的定義：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。

2、特性阻抗（又稱單線阻抗）：在線路板導(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。

3、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。

4、共面阻抗：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。

如何是阻抗控制？

線路板中的導(dǎo)體中會(huì)有各種信號(hào)傳遞，當(dāng)為提高其傳輸速率而必須提高其頻率，線路本身若因蝕刻、疊層厚度、導(dǎo)線寬度等因素不同，將會(huì)造成阻抗值得變化，使其信號(hào)失真。故在高速線路板上的導(dǎo)體，其阻抗值應(yīng)控制在某一范圍之內(nèi)，稱為“阻抗控制”。影響PCB走線的阻抗的因素主要有銅線的寬度、銅線的厚度、介質(zhì)的介電常數(shù)、介質(zhì)的厚度、焊盤的厚度、地線的路徑、走線周邊的走線等。所以在設(shè)計(jì)PCB時(shí)一定要對(duì)板上走線的阻抗進(jìn)行控制，才能盡可能避免信號(hào)的反射以及其他電磁干擾和信號(hào)完整性問(wèn)題，保證PCB板的實(shí)際使用的穩(wěn)定性。PCB板上微帶線和帶狀線阻抗的計(jì)算方法可參照相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)公式。

如何控制阻抗達(dá)到用戶需求

1、產(chǎn)前準(zhǔn)備

★ 我司使用的板材為生益S1000H，PP為生益S0401，由工程部根據(jù)板材、PP特性按照用戶需求配置壓合疊構(gòu)。根據(jù)PP全銅面壓合厚度，減去內(nèi)層線路間填膠損失，計(jì)算出的實(shí)際介質(zhì)層厚度錄入模擬軟件計(jì)算。

★ 根據(jù)阻抗值要求，在軟件內(nèi)微調(diào)線寬、線距使計(jì)算出來(lái)的理論值達(dá)到要求值的+/-1ohm范圍內(nèi)。微調(diào)線寬距無(wú)法達(dá)成阻抗要求時(shí)，考慮調(diào)整壓合結(jié)構(gòu)，即介質(zhì)層厚度和芯板厚度，使之達(dá)成阻抗要求和板厚要求。

★ 根據(jù)模擬計(jì)算結(jié)果，配置壓合結(jié)構(gòu)；修正GERBER內(nèi)線寬、線距，并按阻抗線補(bǔ)償要求特別補(bǔ)償。

2、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。

什么是4層PCB線路板？

印刷線路板單面和雙面電路板以外，還有更多層的線路板，比如4層電路板，6層電路板或者8層電路板及以上。

因此，根據(jù)您的要求和實(shí)際需要，PCB可以制成多層。

那什么是四層PCB電路板呢？

4層PCB電路板意味著它有4層，這四層包括兩層內(nèi)層，一層頂層和一層底層。在這四層中，有兩層是信號(hào)層，一層是VCC，剩下一層是GND。

通常，內(nèi)層用作電源和GND，外層（頂層和底層）用于信號(hào)路由和組件放置。使用內(nèi)層作為電源層和 GND 層的原因是因?yàn)樗梢詼p少 EMI 輻射，并且還可以提高信號(hào)質(zhì)量。在 4 層 PCB 中，連接組件比將電源和 GND 平面與跡線一起布線更簡(jiǎn)單、更容易。但是，有了我們，您無(wú)需擔(dān)心。我們JHYPCB提供各種類型的4 層PCB電路板快速打樣服務(wù)。

四層PCB線路板疊層與結(jié)構(gòu)

第一種四層電路板疊層設(shè)計(jì) · 頂層 - 信號(hào)層 · 內(nèi)層 1- 電源層 · 內(nèi)層 2 – 地層 · 底層——信號(hào)層 這種疊層設(shè)計(jì)是PCB的底層是關(guān)鍵信號(hào)層。在這里，核心厚度也很重要，不能太多。層間的芯和 PP（預(yù)浸料）的厚度決定了分布阻抗。電源和接地層之間的距離越小，平面阻抗就越小。如果厚度更大，那么電源平面將難以解耦。
第二種四層電路板疊層設(shè)計(jì) · 頂層 - 電源層 · 內(nèi)層 1- 信號(hào)層 · 內(nèi)層 2 – 信號(hào)層 · 底層 – 地層 這種疊層設(shè)計(jì)是 4 層 PCB 中最安全的疊層之一。電源層和接地層充當(dāng)信號(hào)層的屏蔽層。但是這種堆疊有一些缺點(diǎn)。第一個(gè)缺點(diǎn)是電源和接地層之間的距離。由于這兩者之間的距離，平面阻抗增加。其次，由于電子元件的影響，參考層不完整，所以信號(hào)的阻抗不連續(xù)。由于組件眾多，很難將接地層用作完整的參考層。此外，它也不容易實(shí)施。但是在這種堆疊中信號(hào)層的屏蔽非常好。
第三種四層電路板疊層設(shè)計(jì) · 頂層 - 信號(hào)層 · 內(nèi)層1-地層 · 內(nèi)層 2 – 電源層 · 底層——信號(hào)層 第三種類型的堆疊與第一種非常相似。在第一個(gè)堆疊中，我們知道主設(shè)備連接到底部。這里，關(guān)鍵信號(hào)層是頂層。堆棧的其余部分幾乎相同。

4層PCB線路板的芯材和預(yù)浸料 (PP) 厚度

對(duì)于 4 層 PCB，有兩種類型的 Core 和 PP 厚度。標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)是1.6毫米，1.2mm也是常用的。在1.6mm厚的PCB中，雙面芯材由1.2mm組成，兩個(gè)PP的厚度為0.2mm，合計(jì)為1.6mm。

其他典型的 1.2mm 厚度包括 0.8mm 的雙面芯材料、0.2mm的PP以及 0.2mm的銅。這兩種厚度各有優(yōu)劣，選擇就看用戶了。

4 層 PCB 的成本與價(jià)格還取決于厚度。

4層PCB線路板Vs.雙面電路板

顧名思義，2 層和 4 層 PCB 之間的第一個(gè)也是基本的區(qū)別是層數(shù)。4 層 PCB 有兩個(gè)額外的層用于電源和布線。信號(hào)通常在PCB內(nèi)部走線，頂層和底層用于接地。但如前所述，內(nèi)層通常用于電源和接地。 

在 4 層 PCB 布置中，布線比在 2 層 PCB 中容易得多。此外，4 層 PCB 比 2 層 PCB 更昂貴和復(fù)雜。4 層 PCB 必須在需要時(shí)使用，因?yàn)槭褂?4 層 PCB 來(lái)完成更簡(jiǎn)單的任務(wù)既困難又低效，而且不切實(shí)際。

4 層 PCB 的內(nèi)層可以隱藏使調(diào)試極其困難的走線。如果 4 層 PCB 需要調(diào)試，那么遵循 CAD 設(shè)計(jì)和繪圖而不是遵循跡線會(huì)很容易。但是 4 層 PCB 可以使您的電路緊湊并提高其性能。它還使復(fù)雜的路由變得容易。

使用4層線路板的主要優(yōu)勢(shì)與好處

由于四層線路板的獨(dú)有特性，其被廣泛應(yīng)用于諸多電子產(chǎn)品中。我們知道四層線路板屬于多層PCB的一種，他們具有如下一些主要的優(yōu)點(diǎn)：

1、使復(fù)雜的設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)單：這是使用4層線路板最重要的好處之一。由于其多層疊層設(shè)計(jì)，在本質(zhì)上比單面線路板或者雙面兩層線路板在體積上會(huì)更小。這對(duì)于對(duì)精密度，緊湊度越來(lái)越高的現(xiàn)代電子產(chǎn)品（比如智能移動(dòng)電話，平板電腦，筆記本電腦，智能穿戴設(shè)備等）而言就是最佳的選擇。

2、四層線路板更穩(wěn)定耐用：四層電路板由于比單雙面電路板更厚，因此，其能承載的重量也會(huì)更大，還可以承受外部施加的壓力和熱量，從而將他們粘合在一起。另外，由于電路層之間有多層絕緣材料，因此四層電路板更穩(wěn)定，更耐用。

3. 更高的組裝精度與密度：4層印刷電路板通過(guò)將多層電路布線結(jié)合在到一塊板子上來(lái)提高組裝精度與密度。近端區(qū)域之間的相互連接使得電路板之間的連接更加緊密。

4、優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：由于4層電路板多了兩層信號(hào)層的設(shè)計(jì)，因此，可以使得電路設(shè)計(jì)更為簡(jiǎn)化，也可以減輕最終的板子的重量。

4層PCB電路板的應(yīng)用

由于4層PCB電路板其獨(dú)特的設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)，因此4層PCB廣泛應(yīng)用于如下設(shè)備等：

四層印刷電路板制造工藝與制作方法

四層印刷電路板已經(jīng)屬于多層電路板的一種，因此，其制造和生產(chǎn)工藝一般遵循如下步驟：

多層錫板/沉金板制作流程:

開料---內(nèi)層---層壓---鉆孔---沉銅---線路---圖形電鍍---蝕刻---阻焊---字符---噴錫(或者是沉金)-成型---v-cut(有些板不需要)---飛針測(cè)試---終檢---真空包裝

多層板鍍金板制作流程:

開料---內(nèi)層---層壓---鉆孔---沉銅---線路---圖形電鍍---鍍金---蝕刻---阻焊---字符---成型---v-cut---飛針測(cè)試---終檢---真空包裝

PCB4層電路板打樣

四層電路板相較于單面和雙層電路板而言，工藝更為復(fù)雜，難度系數(shù)較為更高，因此，在批量制造之前，線路板打樣必不可少，這樣可以有效避免后期可能出現(xiàn)的大面積錯(cuò)誤，節(jié)省成本；同時(shí)，還可以進(jìn)行可制造性檢查，精鴻益電路提供免費(fèi)的可制造性檢查服務(wù)，我們也提供快速的PCB四層電路板打樣服務(wù)，沒(méi)有起訂量的限制，因此，您可以訂購(gòu)一篇或者任意數(shù)量的四層電路板。

4層線路板打樣的注意事項(xiàng) 

四層PCB線路板打樣對(duì)工程師或者客戶來(lái)講，打樣注意事項(xiàng)如下：

1、謹(jǐn)慎選擇打樣數(shù)量，有效控制成本。

2、特別確認(rèn)設(shè)備包裝，避免因包裝錯(cuò)誤導(dǎo)致打樣失敗。

3、進(jìn)行全面的電氣檢測(cè)，提高PCB板的電氣性能。

4、做好信號(hào)完整性布局，降低噪聲，提高PCB穩(wěn)定性。

作為四層線路板生產(chǎn)廠家，注意事項(xiàng)如下：

1、仔細(xì)檢查PCB文件，避免數(shù)據(jù)問(wèn)題。

2、全面進(jìn)行工藝預(yù)審，避免接單后無(wú)法交付的問(wèn)題。

3、控制生產(chǎn)數(shù)量，降低成本，保持質(zhì)量。

4、提前與需要樣品的客戶溝通，防止錯(cuò)誤發(fā)生。

四層PCB電路板價(jià)格

根據(jù)電路板的設(shè)計(jì)不同，價(jià)格會(huì)因?yàn)殡娐钒宓牟牧?，電路板的層?shù)，電路板的尺寸，每次生產(chǎn)的數(shù)量，生產(chǎn)的工藝，最小的線寬線距，最小的孔徑以及孔的數(shù)量，特殊工藝等要求來(lái)決定。目前行業(yè)內(nèi)主要有以下幾種方式來(lái)計(jì)算價(jià)格: 

1，按尺寸計(jì)算價(jià)格(對(duì)于樣品小批量適用)

生產(chǎn)商會(huì)根據(jù)不同的電路板層數(shù)，不同的工藝給出每平方米的單價(jià)，客戶只需要把電路板的尺寸換成米然后乘以每平方米單價(jià)就能得出所要生產(chǎn)的電路板的單價(jià)。這種計(jì)算方式對(duì)于普通工藝的電路板來(lái)說(shuō)是很適用的，既方便生產(chǎn)商也方便采購(gòu)商。

2，按成本精細(xì)化計(jì)算價(jià)格(對(duì)于大批量適用) 

因?yàn)殡娐钒宓脑牧鲜歉层~板，生產(chǎn)覆銅板的工廠定了一些固定的尺寸在市場(chǎng)上銷售，常見的有915mm*1220mm(36"*48")，940mm*1245mm(37"*49")，1020mm*1220mm(40"*48")，1067mm*1220mm(42"*48")，1042mm*1245mm(41"49")，1093mm*1245mm(43"*49")，PCB生產(chǎn)商會(huì)根據(jù)所要生產(chǎn)的電路板的材料，層數(shù)，工藝，數(shù)量等參數(shù)計(jì)算出此批電路板的覆銅板利用率，從而算出材料成本，舉例來(lái)說(shuō)就是你生產(chǎn)一塊100*100mm的電路板，工廠為了提高生產(chǎn)效率，他可能會(huì)拼成100*4和100*5的大塊板來(lái)生產(chǎn)，這其中他們還需要加一些間距和板邊用于方便生產(chǎn)，一般鑼板的間距留2mm，板邊留8-20mm，然后形成的大塊板在原材料的尺寸中來(lái)切割，這里如果剛好切割，沒(méi)有什么多余的板，就是利用率最大化。算出利用率就只是其中的一步，還要算鉆孔費(fèi)，看看有多少個(gè)孔，最小的孔多大，一張大板有多少個(gè)孔，還要根據(jù)板子里的走線來(lái)算出電鍍銅的成本等每個(gè)小工藝的成本，最后加上每個(gè)公司平均的人工費(fèi)，損耗率，利潤(rùn)率，營(yíng)銷費(fèi)用，最后把這個(gè)總的費(fèi)用除以一大塊原材料里能生產(chǎn)多少個(gè)小板，得出小板的單價(jià)。這個(gè)過(guò)程非常復(fù)雜，需要有專人來(lái)做，一般報(bào)價(jià)都要幾個(gè)小時(shí)以上。

低成本四層PCB電路板生產(chǎn)廠家

如上所述，4 層 PCB 的價(jià)格取決于多種因素。疊層類型和厚度是其價(jià)格因素之一。影響價(jià)格的其他因素是PCB的材料、銅厚、表面光潔度、過(guò)孔工藝、測(cè)試、阻抗控制等。 PCB 的報(bào)價(jià)是通過(guò)查看所有因素來(lái)確定的，但您不知道需要擔(dān)心這些事情。您可以向我們提供詳細(xì)信息，我們提供全方位的 PCB 生產(chǎn)制造服務(wù)，以滿足您所有的 PCB 需求。目前，我們接受五種PCB文件格式（Gerber文件、.Pcb、.Pcbdoc、.cam或.brd文件格式）用于PCB制造。我們將為您提供合理的報(bào)價(jià)。我們嚴(yán)格的質(zhì)量管理體系確保了高質(zhì)量的 PCB。我們通過(guò)了 RoHS、UL 和 ISO 認(rèn)證。因此，我們負(fù)責(zé)從組件采購(gòu)到在您家門口交付 PCB。如需更多信息和詳細(xì)信息，請(qǐng)隨時(shí)聯(lián)系我們的 24/7 客戶服務(wù)團(tuán)隊(duì)。