4層阻抗控制線路板工藝特點

什么是阻抗？

1、阻抗的定義：當導線中傳導的是交流電時，遇到的阻力稱之為阻抗。

2、特性阻抗（又稱單線阻抗）：在線路板導線中流動的是脈沖信號或方波信號。

     單線阻抗顧名思義，控制元件之間單根導線的阻抗，阻抗值通常在40ohm-60ohm，以50ohm最常見。

3、差分阻抗（又稱差動阻抗）：在同一層相鄰兩根信號線之間的阻力干擾，阻抗值通常在80ohm-120ohm，90ohm和100ohm最為常見。

4、共面阻抗：信號傳輸與相鄰的地銅之間有相應的影響，阻抗值以50ohm最常見。

如何是阻抗控制？

線路板中的導體中會有各種信號傳遞，當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、導線寬度等因素不同，將會造成阻抗值得變化，使其信號失真。故在高速線路板上的導體，其阻抗值應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。所以在設計PCB時一定要對板上走線的阻抗進行控制，才能盡可能避免信號的反射以及其他電磁干擾和信號完整性問題，保證PCB板的實際使用的穩(wěn)定性。PCB板上微帶線和帶狀線阻抗的計算方法可參照相應的經(jīng)驗公式。

如何控制阻抗達到用戶需求

1、產(chǎn)前準備

★ 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。根據(jù)PP全銅面壓合厚度，減去內(nèi)層線路間填膠損失，計算出的實際介質(zhì)層厚度錄入模擬軟件計算。

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

★ 根據(jù)模擬計算結果，配置壓合結構；修正GERBER內(nèi)線寬、線距，并按阻抗線補償要求特別補償。

2、生產(chǎn)過程控制

★ PP壓合后厚度按計算厚度+/-0.5mil控制，壓合過程密切關注，壓合后首批板做介質(zhì)層厚度檢測，分別測量每塊板4角位置和板中心位置厚度，確保每個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OK后再做剩余的板，批量板每生產(chǎn)25PNL檢測一次線寬。

★ 各工序檢測超標的板做記號，通過后工序微調(diào)介質(zhì)層厚、銅厚、線寬線距達到阻抗要求。

★ 外層線路蝕刻后測量一次阻抗值，內(nèi)層按成品值測量，外層按用軟件計算出的無阻焊時阻抗值測量，測量超標的板做記號，通過阻焊工序微調(diào)油墨厚度達到阻抗控制要求。

★ 印完阻焊后測量阻抗值，達標的板繼續(xù)向下工序流動，超標的板做報廢處理。

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 層的原因是因為它可以減少 EMI 輻射，并且還可以提高信號質(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單、更容易。但是，有了我們，您無需擔心。我們JHYPCB提供各種類型的4 層PCB電路板快速打樣服務。

四層PCB線路板疊層與結構

第一種四層電路板疊層設計 · 頂層 - 信號層 · 內(nèi)層 1- 電源層 · 內(nèi)層 2 – 地層 · 底層——信號層 這種疊層設計是PCB的底層是關鍵信號層。在這里，核心厚度也很重要，不能太多。層間的芯和 PP（預浸料）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計 · 頂層 - 電源層 · 內(nèi)層 1- 信號層 · 內(nèi)層 2 – 信號層 · 底層 – 地層 這種疊層設計是 4 層 PCB 中最安全的疊層之一。電源層和接地層充當信號層的屏蔽層。但是這種堆疊有一些缺點。第一個缺點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，它也不容易實施。但是在這種堆疊中信號層的屏蔽非常好。
第三種四層電路板疊層設計 · 頂層 - 信號層 · 內(nèi)層1-地層 · 內(nèi)層 2 – 電源層 · 底層——信號層 第三種類型的堆疊與第一種非常相似。在第一個堆疊中，我們知道主設備連接到底部。這里，關鍵信號層是頂層。堆棧的其余部分幾乎相同。

4層PCB線路板的芯材和預浸料 (PP) 厚度

對于 4 層 PCB，有兩種類型的 Core 和 PP 厚度。標準的一個是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PP的厚度為0.2mm，合計為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 之間的第一個也是基本的區(qū)別是層數(shù)。4 層 PCB 有兩個額外的層用于電源和布線。信號通常在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 更昂貴和復雜。4 層 PCB 必須在需要時使用，因為使用 4 層 PCB 來完成更簡單的任務既困難又低效，而且不切實際。

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 設計和繪圖而不是遵循跡線會很容易。但是 4 層 PCB 可以使您的電路緊湊并提高其性能。它還使復雜的路由變得容易。

使用4層線路板的主要優(yōu)勢與好處

由于四層線路板的獨有特性，其被廣泛應用于諸多電子產(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：

1、使復雜的設計更簡單：這是使用4層線路板最重要的好處之一。由于其多層疊層設計，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更小。這對于對精密度，緊湊度越來越高的現(xiàn)代電子產(chǎn)品（比如智能移動電話，平板電腦，筆記本電腦，智能穿戴設備等）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層印刷電路板通過將多層電路布線結合在到一塊板子上來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)秀的結構設計：由于4層電路板多了兩層信號層的設計，因此，可以使得電路設計更為簡化，也可以減輕最終的板子的重量。

4層PCB電路板的應用

由于4層PCB電路板其獨特的設計優(yōu)勢，因此4層PCB廣泛應用于如下設備等：

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)的大面積錯誤，節(jié)省成本；同時，還可以進行可制造性檢查，精鴻益電路提供免費的可制造性檢查服務，我們也提供快速的PCB四層電路板打樣服務，沒有起訂量的限制，因此，您可以訂購一篇或者任意數(shù)量的四層電路板。

4層線路板打樣的注意事項 

四層PCB線路板打樣對工程師或者客戶來講，打樣注意事項如下：

1、謹慎選擇打樣數(shù)量，有效控制成本。

2、特別確認設備包裝，避免因包裝錯誤導致打樣失敗。

3、進行全面的電氣檢測，提高PCB板的電氣性能。

4、做好信號完整性布局，降低噪聲，提高PCB穩(wěn)定性。

作為四層線路板生產(chǎn)廠家，注意事項如下：

1、仔細檢查PCB文件，避免數(shù)據(jù)問題。

2、全面進行工藝預審，避免接單后無法交付的問題。

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，防止錯誤發(fā)生。

四層PCB電路板價格

根據(jù)電路板的設計不同，價格會因為電路板的材料，電路板的層數(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，特殊工藝等要求來決定。目前行業(yè)內(nèi)主要有以下幾種方式來計算價格: 

1，按尺寸計算價格(對于樣品小批量適用)

生產(chǎn)商會根據(jù)不同的電路板層數(shù)，不同的工藝給出每平方米的單價，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就能得出所要生產(chǎn)的電路板的單價。這種計算方式對于普通工藝的電路板來說是很適用的，既方便生產(chǎn)商也方便采購商。

2，按成本精細化計算價格(對于大批量適用) 

因為電路板的原材料是覆銅板，生產(chǎn)覆銅板的工廠定了一些固定的尺寸在市場上銷售，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，舉例來說就是你生產(chǎn)一塊100*100mm的電路板，工廠為了提高生產(chǎn)效率，他可能會拼成100*4和100*5的大塊板來生產(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切割，這里如果剛好切割，沒有什么多余的板，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，看看有多少個孔，最小的孔多大，一張大板有多少個孔，還要根據(jù)板子里的走線來算出電鍍銅的成本等每個小工藝的成本，最后加上每個公司平均的人工費，損耗率，利潤率，營銷費用，最后把這個總的費用除以一大塊原材料里能生產(chǎn)多少個小板，得出小板的單價。這個過程非常復雜，需要有專人來做，一般報價都要幾個小時以上。

低成本四層PCB電路板生產(chǎn)廠家

如上所述，4 層 PCB 的價格取決于多種因素。疊層類型和厚度是其價格因素之一。影響價格的其他因素是PCB的材料、銅厚、表面光潔度、過孔工藝、測試、阻抗控制等。 PCB 的報價是通過查看所有因素來確定的，但您不知道需要擔心這些事情。您可以向我們提供詳細信息，我們提供全方位的 PCB 生產(chǎn)制造服務，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價。我們嚴格的質(zhì)量管理體系確保了高質(zhì)量的 PCB。我們通過了 RoHS、UL 和 ISO 認證。因此，我們負責從組件采購到在您家門口交付 PCB。如需更多信息和詳細信息，請隨時聯(lián)系我們的 24/7 客戶服務團隊。