六層軟硬結合板加工

PCB線路板高頻板與高速板的區別，你知道嗎？
PCB線路板是電子產品中不可或缺的重要組成部分，而在不同應用場景中所使用的PCB線路板也具備不同的特點和優點。其中，高頻板和高速板是兩種特殊的PCB線路板，它們相比于普通的PCB線路板具有特的應用場景和優勢。



一、高頻板與高速板的定義及特點

高頻板
高頻板在電子產品中應用廣泛，如無線電通信、雷達、衛星通信等領域。一般認為，在工作頻率超過500MHz的場合下，就需要使用高頻板。

特點在于其在高頻工作環境下具備的傳輸性能。同時，高頻板的板厚較薄，線寬、線距也比普通的PCB線路板更為精細。另外，高頻板的介電常數特別小，因此可以減少信號損失，提高信號傳輸速率和接收靈敏度。高頻板材一般使用RO4350B、RO4003C、F4B等材料。

高速板
高速板主要應用于計算機主板、工控機、測控儀器等領域。相較于高頻板，高速板所涉及的調制解調頻率較低，但速率較高，一般是Gbps級別

高速板的特點在于其線路的等長性能更好，在傳輸高速數字信號時具有更好的信號完整性和抗干擾能力。另外，高速板的板厚一般較厚，可以有效抑制EMI（電磁干擾）。高速板材常使用FR4、PI等材料。
二、高頻板與高速板的區別
雖然高頻板與高速板都是用于傳輸信號的PCB線路板，但二者在實際應用中有以下幾個方面的區別。

1. 頻率范圍不同

高頻板是在頻率超過500MHz的頻段使用的，而高速板主要是傳輸數碼信號時使用的，在調制解調頻率為幾十MHz到GHz級別之間。

2. 線寬、板厚不同

因為高頻板需要采用微細線路，因此其線寬、線距比高速板更細，板厚也相對較薄。而高速板的線路等長性較好，因此線寬、線距可以適當加大一些，板厚也可以稍微加厚一些。

3. 材料不同

高頻板常使用的材料相較于高速板的介電常數要小一些，以減少信號傳輸時損失。而高速板常使用的材料通常較一般PCB線路板要好一些，如FR4高TG材料。

三、高頻板與高速板的應用場景

1. 高頻板的應用場景

在無線電通信、雷達、衛星通信等領域，高頻板應用廣泛。由于采用了微細線路，可以減少信號損失、提高傳輸速率和接收靈敏度，因此可在高頻的環境下信號的傳輸和接收的準確性。

2. 高速板的應用場景

在計算機主板、工控機、測控儀器等領域，高速板應用較多。由于其線路的等長性較好，可以在傳輸高速數字信號時具有更好的信號完整性和抗干擾能力。

高頻板和高速板雖然都是用于傳輸信號的PCB線路板，但它們具備不同的特點和應用場景。在實際選材和應用中，需要結合具體的需求和場景，選擇合適的PCB線路板類型，才能確保產品的性能穩定和信號傳輸的準確性。

PCB線路板過孔對信號傳輸的影響作用

過孔(via)是多層PCB的重要組成部分之一，鉆孔的費用通常占PCB制板費用的30%到40%。簡單的說來，PCB上的每一個孔都可以稱之為過孔。

一、過孔的寄生電容

過孔本身存在著對地的寄生電容，如果已知過孔在鋪地層上的隔離孔直徑為D2,過孔焊盤的直徑為D1,PCB板的厚度為T,板基材介電常數為ε,則過孔的寄生電容大小近似于：C=1.41εTD1/(D2-D1)過孔的寄生電容會給電路造成的主要影響是延長了信號的上升時間，降低了電路的速度。舉例來說，對于一塊厚度為50Mil的PCB板，如果使用內徑為10Mil，焊盤直徑為20Mil的過孔，焊盤與地鋪銅區的距離為32Mil,則我們可以通過上面的公式近似算出過孔的寄生電容大致是：C=1.41x4.4x0.050x0.020/(0.032-0.020)=0.517pF，這部分電容引起的上升時間變化量為：T10-90=2.2C(Z0/2)=2.2x0.517x(55/2)=31.28ps 。從這些數值可以看出，盡管單個過孔的寄生電容引起的上升延變緩的效用不是很明顯，但是如果走線中多次使用過孔進行層間的切換，設計者還是要慎重考慮的。

二、過孔的寄生電感

同樣，過孔存在寄生電容的同時也存在著寄生電感，在高速數字電路的設計中，過孔的寄生電感帶來的危害往往大于寄生電容的影響。它的寄生串聯電感會削弱旁路電容的貢獻，減弱整個電源系統的濾波效用。我們可以用下面的公式來簡單地計算一個過孔近似的寄生電感：L=5.08h[ln(4h/d)+1]其中L指過孔的電感，h是過孔的長度，d是中心鉆孔的直徑。從式中可以看出，過孔的直徑對電感的影響較小，而對電感影響大的是過孔的長度。仍然采用上面的例子，可以計算出過孔的電感為：L=5.08x0.050[ln(4x0.050/0.010)+1]=1.015nH。如果信號的上升時間是1ns,那么其等效阻抗大小為：XL=πL/T10-90=3.19Ω。這樣的阻抗在有高頻電流的通過已經不能夠被忽略，特別要注意，旁路電容在連接電源層和地層的時候需要通過兩個過孔，這樣過孔的寄生電感就會成倍增加。

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三、高速PCB中的過孔設計

通過上面對過孔寄生特性的分析，我們可以看到，在高速PCB設計中，看似簡單的過孔往往也會給電路的設計帶來很大的負面效應。為了減小過孔的寄生效應帶來的不利影響，在設計中可以盡量做到：

1、從成本和信號質量兩方面考慮，選擇合理尺寸的過孔。比如對6-10層的內存模塊PCB設計來說，選用10/20Mil(鉆孔/焊盤)的過孔較好，對于一些高密度的小尺寸的板子，也可以嘗試使用8/18Mil的過孔。目前技術條件下，很難使用更小尺寸的過孔了。對于電源或地線的過孔則可以考慮使用較大尺寸，以減小阻抗。

2.上面討論的兩個公式可以得出，使用較薄的PCB板有利于減小過孔的兩種寄生參數。

3、電源和地的管腳要就近打過孔，過孔和管腳之間的引線越短越好，因為它們會導致電感的增加。同時電源和地的引線要盡可能粗，以減少阻抗。

4、PCB板上的信號走線盡量不換層，也就是說盡量不要使用不必要的過孔。

5、在信號換層的過孔附近放置一些接地的過孔，以便為信號提供近的回路。甚至可以在PCB板上大量放置一些多余的接地過孔。當然，在設計時還需要靈活多變。前面討論的過孔模型是每層均有焊盤的情況，也有的時候，我們可以將某些層的焊盤減小甚至去掉。特別是在過孔密度非常大的情況下，可能會導致在鋪銅層形成一個隔斷回路的斷槽，解決這樣的問題除了移動過孔的位置，我們還可以考慮將過孔在該鋪銅層的焊盤尺寸減小。

淺析pcb線路板的熱可靠性問題
一般情況下，pcb線路板板上的銅箔分布是非常復雜的，難以準確建模。因此，建模時需要簡化布線的形狀，盡量做出與實際線路板接近的ANSYS模型線路板板上的電子元件也可以應用簡化建模來模擬，如MOS管、集成電路塊等。


熱分析

貼片加工中熱分析可協助設計人員確定pcb線路板上部件的電氣性能，幫助設計人員確定元件或線路板是否會因為高溫而燒壞。簡單的熱分析只是計算線路板的平均溫度，復雜的則要對含多個線路板的電子設備建立瞬態模型。熱分析的準確程度終取決于線路板設計人員所提供的元件功耗的準確性。



在許多應用中重量和物理尺寸非常重要，如果元件的實際功耗很小，可能會導致設計的安全系數過高，從而使線路板的設計采用與實際不符或過于保守的元件功耗值作為根據進行熱分析。與之相反(同時也更為嚴重)的是熱安全系數設計過低，也即元件實際運行時的溫度比分析人員預測的要高，此類問題一般要通過加裝散熱裝置或風扇對線路板進行冷卻來解決。這些外接附件增加了成本，而且延長了**時間，在設計中加入風扇還會給可靠性帶來不穩定因素，因此線路板板主要采用主動式而不是被動式冷卻方式(如自然對流、傳導及輻射散熱)。



線路板簡化建模

建模前分析線路板中主要的發熱器件有哪些，如MOS管和集成電路塊等，這些元件在工作時將大部分損耗功率轉化為熱量。因此，建模時主要需要考慮這些器件。



此外，還要考慮線路板基板上，作為導線涂敷的銅箔。它們在設計中不但起到導電的作用，還起到傳導熱量的作用，其熱導率和傳熱面積都比較大線路板板是電子電路不可缺少的組成部分，它的結構由環氧樹脂基板和作為導線涂敷的銅箔組成。環氧樹脂基板的厚度為4mm，銅箔的厚度為0.1mm。銅的導熱率為400W/(m℃)，而環氧樹脂的導熱率僅為0.276W/(m℃)。盡管所加的銅箔很薄很細，卻對熱量有強烈的引導作用，因而在建模中是不能忽略的。

PCB線路板沉金與鍍金工藝的區別

在PCB生產中，沉金和鍍金都是表面處理的一種，那么， PCB線路板沉金工藝與鍍金工藝都有哪些優劣性呢？

鍍金，一般指的是“電鍍金”、“電鍍鎳金”、“電解金”等，有軟金和硬金的區分（一般硬金是用于金手指的），原理是將鎳和金（俗稱金鹽）溶化于化學藥水中，將線路板浸在電鍍缸內并接通電流而在電路板的銅箔面上生成鎳金鍍層，電鎳金因鍍層硬度高，耐磨損，不易氧化的優點在電子產品中得到廣泛的應用。

沉金是通過化學氧化還原反應的方法生成一層鍍層，一般厚度較厚，是化學鎳金金層沉積方法的一種，可以達到較厚的金層。

沉金與鍍金的區別：

1、沉金與鍍金所形成的晶體結構不一樣，沉金對于金的厚度比鍍金要厚很多，沉金會呈金黃色，較鍍金來說更黃（這是區分鍍金和沉金的方法之一）。

2、沉金比鍍金更容易焊接，不會造成焊接不良。

3、沉金板的焊盤上只有鎳金，信號的趨膚效應是在銅層上傳輸，不會對信號產生影響。

4、沉金比鍍金的晶體結構更致密，不易產生氧化。

5、鍍金容易使金線短路。而沉金板的焊盤上只有鎳金，因此不會產生金線短路。

6、沉金板的焊盤上只有鎳金，因此導線電阻和銅層的結合更加牢固。

7、沉金板的平整性與使用壽命較鍍金板要好。



以上便是 PCB線路板沉金工藝與鍍金工藝的區別。

FPC柔性電路板基礎知識

柔性電路板（Flexible Printed Circuit 簡稱FPC）是以聚酰亞胺或聚酯薄膜為基材制成的一種具有高度可靠性，的可撓性印刷電路板。具有配線密度高、重量輕、厚度薄、彎折性好的特點。

柔性電路板（FlexiblePrintedCircuit，FPC），又稱軟性電路板、撓性電路板，其以質量輕、厚度薄、可自由彎曲折疊等優良特性而備受青睞…，但國內有關FPC的質量檢測還主要依靠人工目測，成本高且效率低。而隨著電子產業飛速發展，電路板設計越來越趨于、高密度化，傳統的人工檢測方法已無法滿足生產需求，FPC缺陷自動化檢測成為產業發展必然趨勢。

柔性電路（FPC）是上世紀70年代美國為發展航天火箭技術發展而來的技術，是以聚脂薄膜或聚酰亞胺為基材制成的一種具有高度可靠性，曲撓性的印刷電路，通過在可彎曲的輕薄塑料片上，嵌入電路設計，使在窄小和有限空間中堆嵌大量精密元件，從而形成可彎曲的撓性電路。此種電路可隨意彎曲、折迭重量輕，體積小，散熱性好，安裝方便，沖破了傳統的互連技術。在柔性電路的結構中，組成的材料是是絕緣薄膜、導體和粘接劑。

組成材料

1、絕緣薄膜

絕緣薄膜形成了電路的基礎層，粘接劑將銅箔粘接至了絕緣層上。在多層設計中，它再與內層粘接在一起。它們也被用作防護性覆蓋，以使電路與灰塵和潮濕相隔絕，并且能夠降低在撓曲期間的應力，銅箔形成了導電層。

在一些柔性電路中，采用了由鋁材或者不銹鋼所形成的剛性構件，它們能夠提供尺寸的穩定性，為元器件和導線的安置提供了物理支撐，以及應力的釋放。粘接劑將剛性構件和柔性電路粘接在了一起。另外還有一種材料有時也被應用于柔性電路之中，它就是粘接層片，它是在絕緣薄膜的兩側面上涂覆有粘接劑而形成。粘接層片提供了環境防護和電子絕緣功能，并且能夠消除一層薄膜，以及具有粘接層數較少的多層的能力。

絕緣薄膜材料有許多種類，但是為常用的是聚酷亞胺和聚酯材料。目前在美國所有柔性電路制造商中接近80%使用聚酰亞胺薄膜材料，另外約20%采用了聚酯薄膜材料。聚酰亞胺材料具有非易燃性，幾何尺寸穩定，具有較高的抗扯強度，并且具有承受焊接溫度的能力，聚酯，也稱為聚乙烯雙苯二甲酸鹽（Polyethyleneterephthalate簡稱：PET），其物理性能類似于聚酰亞胺，具有較低的介電常數，吸收的潮濕很小，但是不耐高溫。

聚酯的熔化點為250℃，玻璃轉化溫度（Tg）為80℃，這限制了它們在要求進行大量端部焊接的應用場合的使用。在低溫應用場合，它們呈現出剛性。盡管如此，它們還是適合于使用在諸如電話和其它無需暴露在惡劣環境中使用的產品上。聚酰亞胺絕緣薄膜通常與聚酰亞胺或者丙烯酸粘接劑相結合，聚酯絕緣材料一般是與聚酯粘接劑相結合。與具有相同特性的材料相結合的優點，在干焊接好了以后，或者經多次層壓循環操作以后，能夠具有尺寸的穩定性。在粘接劑中其它的重要特性是較低的介電常數、較高的絕緣阻值、高的玻璃轉化溫度和低的吸潮率。

2、導體

銅箔適合于使用在柔性電路之中，它可以采用電淀積（Electrodeposited簡稱：ED），或者鍍制。采用電淀積的銅箔一側表面具有光澤，而另一側被加工的表面暗淡無光澤。它是具有柔順性的材料，可以被制成許多種厚度和寬度，ED銅箔的無光澤一側，常常經特別處理后改善其粘接能力。鍛制銅箔除了具有柔韌性以外，還具有硬質平滑的特點，它適合于應用在要求動態撓曲的場合之中。

3、粘接劑

粘接劑除了用于將絕緣薄膜粘接至導電材料上以外，它也可用作覆蓋層，作為防護性涂覆，以及覆蓋性涂覆。兩者之間的主要差異在于所使用的應用方式，覆蓋層粘接覆蓋絕緣薄膜是為了形成疊層構造的電路。粘接劑的覆蓋涂覆所采用的篩網印刷技術。不是所有的疊層結構均包含粘接劑，沒有粘接劑的疊層形成了更薄的電路和更大的柔順性。它與采用粘接劑為基礎的疊層構造相比較，具有更佳的導熱率。由于無粘接劑柔性電路的薄型結構特點，以及由于消除了粘接劑的熱阻，從而提高了導熱率，它可以使用在基于粘接劑疊層結構的柔性電路無法使用的工作環境之中。

產前處理

在生產過程中，為了防止開短路過多而引起良率過低或減少鉆孔、壓延、切割等粗工藝問題而導致的FPC板報廢、補料的問題，及評估如何選材方能達到客戶使用的佳效果的柔性線路板，產前預處理顯得尤其重要。

產前預處理，需要處理的有三個方面，這三個方面都是由工程師完成。是FPC板工程評估，主要是評估客戶的FPC板是否能生產，公司的生產能力是否能滿足客戶的制板要求以及單位成本；如果工程評估通過，接下來則需要馬上備料，滿足各個生產環節的原材料供給，后，工程師對：客戶的CAD結構圖、gerber線路資料等工程文件進行處理，以適合生產設備的生產環境與生產規格，然后將生產圖紙及MI（工程流程卡）等資料下放給生產部及文控、采購等各個部門，進入常規生產流程。

生產流程

雙面板制

開料→ 鉆孔→ PTH → 電鍍→ 前處理→ 貼干膜 → 對位→曝光→ 顯影 → 圖形電鍍 → 脫膜 → 前處理→ 貼干膜 →對位曝光→ 顯影 →蝕刻 → 脫膜→ 表面處理 → 貼覆蓋膜 → 壓制 → 固化→ 沉鎳金→ 印字符→ 剪切→ 電測 → 沖切→ 終檢→包裝 → 出貨

單面板制

開料→ 鉆孔→貼干膜 → 對位→曝光→ 顯影 →蝕刻 → 脫膜→ 表面處理 → 貼覆蓋膜 → 壓制 → 固化→表面處理→沉鎳金→ 印字符→ 剪切→ 電測 → 沖切→ 終檢→包裝 → 出貨

特性

1、短：組裝工時短

所有線路都配置完成。省去多余排線的連接工作

2、?。后w積比PCB小

可以有效降低產品體積。增加攜帶上的便利性

3、輕：重量比 PCB （硬板）輕

可以減少終產品的重量

4、?。汉穸缺萈CB薄

可以提高柔軟度。加強再有限空間內作三度空間的組裝

銅箔基板（Copper Film）

銅箔：基本分成電解銅與壓延銅兩種。 厚度上常見的為1oz 1/2oz 和 1/3 oz

基板膠片：常見的厚度有1mil與1/2mil兩種。

膠（接著劑）：厚度依客戶要求而決定。

覆蓋膜保護膠片（Cover Film）

覆蓋膜保護膠片：表面絕緣用。 常見的厚度有1mil與1/2mil.

膠（接著劑）：厚度依客戶要求而決定。

離形紙：避免接著劑在壓著前沾附異物；便于作業。

補強板（PI Stiffener Film）

補強板： 補強FPC的機械強度，方便表面實裝作業。常見的厚度有3mil到9mil.

膠（接著劑）：厚度依客戶要求而決定。

離形紙：避免接著劑在壓著前沾附異物。

EMI：電磁屏蔽膜，保護線路板內線路不受外界（強電磁區或易受干擾區）干擾。

優缺點

多層線路板的優點：組裝密度高、體積小、質量輕，因為高密度裝配、部件（包括零部件）間的連線減少，從而增加了可靠性；能增加接線層，然后增加設計彈性；也可以構成電路的阻抗，可形成具有一定的高速傳輸電路，可以設定電路、電磁屏蔽層，還可安裝金屬芯層滿足特殊熱隔熱等功能與需求；安裝方便、可靠性高。

多層pcb板的缺點（不合格）：成本高、周期長；需要高可靠性檢驗方法。多層印制電路是電子技術、多功能、高速度、小體積大容量方向的產物。隨著電子技術的發展，特別是大規模和超大規模集成電路的廣泛應用，多層印制電路密度較高的快速、、高數改變方向出現細紋。

在高速PCB設計時，設計者應該從那些方面去考慮EMC、EMI的規則呢？



一般EMI/EMC設計時需要同時考慮輻射(radiated)與傳導(conducted)兩個方面。前者歸屬于頻率較高的部分(>30MHz)后者則是較低頻的部分(<30MHz)。所以不能只注意高頻而忽略低頻的部分。

一個好的EMI/EMC設計一開始布局時就要考慮到器件的位置，PCB疊層的安排，重要聯機的走法，器件的選擇等，如果這些沒有事前有較佳的安排，事后解決則會事倍功半，增加成本。

例如時鐘產生器的位置盡量不要靠近對外的連接器，高速信號盡量走內層并注意特性阻抗匹配與參考層的連續以減少反射，器件所推的信號之斜率(slewrate)盡量小以減低高頻成分，選擇去耦合(decoupling/bypass)電容時注意其頻率響應是否符合需求以降低電源層噪聲。

另外，注意高頻信號電流之回流路徑使其回路面積盡量小(也就是回路阻抗loopimpedance盡量小)以減少輻射。還可以用分割地層的方式以控制高頻噪聲的范圍。

適當的選擇PCB與外殼的接地點(chassisground)。

本公司，是一家以主營PCB多層線路板企業。深圳市賽孚電路有限公司成立于2011年，公司由多名電路板行業的級人士創建，是國內專業的PCB快件服務商之一。的交付以及過硬的產品品質贏得了國內外客戶的信任。公司是廣東電路板行業協會會員企業，是深圳高新技術認證企業。擁有完善的質量管理體系，先后通過了ISO9001、UL、RoHS認證。公司目前擁有員工270余人，廠房面積8000平米，月出貨品種6000種以上，年生產能力為150000平方米。為了滿足客戶多樣化需求，2017年公司成立了PCBA