PCB板的叠构剖析及实际案例

PCB板可以有不同的层叠结构,具体取决于电路设计的要求和应用的复杂性。
以下是一些常见的PCB板叠构,包括单层、双层和多层PCB:
单层PCB(Single-Layer PCB):
基本结构: 单层PCB由一个绝缘性基板组成,通常是玻璃纤维增强的环氧树脂(FR-4)或类似材料。在一侧有一层铜箔,用于走线和焊盘。
用途: 单层PCB适用于简单的电路,成本较低,常见于一些低复杂度的应用,如电子玩具、LED灯控制板等。

双层PCB(Double-Layer PCB):
基本结构: 双层PCB具有两层导电层,分别位于基板的顶层和底层。这两层通过连接孔(vias)来连接。其中一层用于电路走线和元件的安装,另一层通常用于电源平面或接地平面,但不是绝对的,尤其是低速板卡没有要求。
用途: 双层PCB在相对较复杂的电路中广泛应用,如消费电子、医疗设备和工业控制系统。

多层PCB(Multilayer PCB):
基本结构: 多层PCB包含多个导电层,通常有四层或更多,可以达到数十层。这些层通过层间连接孔(vias)互相连接,形成一个复杂的三维电路结构。
用途: 多层PCB用于高度复杂的电子设备,如计算机、通信设备、移动电话和高性能嵌入式系统。多层PCB允许更高的集成度、更小的尺寸和更好的电磁干扰控制。
在多层PCB中,每个层都可以有不同的功能,例如电源层、接地层、信号层和地层。这些不同的层可以通过适当的设计来提供电子设备所需的电气性能、抗干扰性能和散热性能。

PCB板的结构分析

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PCB包含两个重要的组成部分:Core和PP(Prepreg,半固态片)。
Core的两个表面都铺有铜箔,用作导电层,两个表层之间填充以固态材料,其由增强材料玻璃纤维浸以固态树脂组成。
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PP的表面没有铜箔,其由半固态树脂和玻璃纤维组成,相比Core要软一些,其构成所谓的浸润层,在PCB中主要起填充作用,用以粘合芯板Core。工厂生产时,浸润层一般无法做到超出3个PP(厚度大概在20mil左右)。正由于PP的半固态特性,制作完成的各PCB中的PP厚度也会有所偏差,因此,阻抗控制的一致性也可能存在偏差。

从我们PCB业界简单的来讲,prepreg半固化片就相当于胶水的作用,用prepreg把几张core用lamination层压的方法连结成多层板。

pp由半固化片和胶水组成,core可以理解为双面覆铜的pp
pp上的铜是pcb厂家电镀上的,其线路也是通过蚀刻出来的。
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下面拆解PCB板

通过切割处理,进行了大量的拍照。找出了一些比较分析PCB结构的图片。首先,PCB板的切面如下图,能看出来是几层板吗?
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现在给出答案,这是一个10层板,PCB的叠构基本都是偶数层面。
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在给出其他几个角度的剖面图
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5.PCB 的结构

PCB 通常由绝缘材料制成,如玻璃纤维增强的环氧树脂(FR-4)。它包含一个或多个薄铜层,其中通过化学腐蚀或机械加工形成电路图案。这些铜层之间通过通过通孔(通过孔)或盲孔(仅在某些层之间)连接。
结合实物分析,里面光亮的部分,就是铜箔,这是导电的。铜箔之间的夹层就是绝缘材料做成的。如下图。另外,剖面可以看到过孔。
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下面这张图更加清晰可以看到铜箔,绝缘层,过孔等之间的关系和差异。
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6.PCB 的制造流程:

PCB 的制造包括设计、布局、电路图像生成、切割、蚀刻、穿孔、金属化、表面处理和组装等步骤。
下面这张切割的成品图能看出贴装工艺,PCB板和过孔工艺的细节。
在这里插入图片描述

SDRAM 模块切面图片、多层 PCB(BGA 安装)。上面是芯片颗粒,下面是PCB板。
注意通孔,它是在板的顶层和底层之间运行的明亮的铜色带。上图中右边的部分

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