一阶hdi线路板

抗ESD的PCB布局与布线设计 尽可能使用多层PCB板结构,在PCB板内层布置专门的电源和地平面。采用旁路和退耦电容。尽量将每一个信号层都紧靠一个电源层或地线层,对于**层和底层表面都有元器件、具有很短连接线以及许多填充地的高密度PCB,可以考虑使用内层走线。 确保每一个功能电路和各功能电路之间的元器件布局尽可能紧凑,对易受ESD影响的电路或敏感元器件,应该放在靠近PCB板中心的区域,这样其它的电路可以为它们提供一定的屏蔽作用。在能被ESD直接击中的区域,每一个信号线附近都要布一条地线。 在ESD容易进入的设备I/0接口处以及人手经常需要触摸或操作的位置,比如复位键、通讯口、开/关机键、功能按键等。通常在接收端放置瞬态保护器、串联电阻或磁珠。 要确保信号线尽可能短,信号线的长度大于12inch(30cm)时,一定要平行布一条地线。 确保信号线和相应回路之间的环路面积尽可能小,对于长信号每隔几厘米或几英寸调换信号线和地线的位置来减小环路面积。 确保电源和地之间的环路面积尽可能小,在靠近集成电路芯片(IC)每一个电源管脚的地方放置一个高频电容。 在可能的情况下,要用地填充未使用的区域,每隔<2inch(5cm)距离将所有层的填充地连起来。 电源或地平面上开口长度**过8mm时,要用窄的导线将开口两侧连接起来。 复位线、中断信号线、或者边沿触发信号线不能布置在靠近PCB板边沿的地方。 在PCB板的整个外围四周布置环形地通路，尽可能使所有层的环形地宽度大于100mil。每隔500mil用过孔将所有层的环形地连接起来，信号线距离环形地>20mil(0.5mm)。

PCB多层板和堆叠规则 1、每个PCB都需要良好的基础：组装说明 PCB的基础方面包括介电材料，铜和走线尺寸以及机械层或尺寸层。用作电介质的材料为PCB提供了两个基本功能。当我们构建能够处理高速信号的复杂PCB时，介电材料会隔离在PCB相邻层上发现的信号。PCB的稳定性取决于整个平面上电介质的一致阻抗以及在宽频率范围内的一致阻抗。 尽管看起来铜作为导体很明显，但还存在其他功能。铜的不同重量和厚度会影响电路实现正确电流量和定义损耗量的能力。就接地层和电源层而言，铜层的质量会影响接地层的阻抗和电源层的热导率。使差分信号对的厚度和长度相匹配可以巩固电路的稳定性和完整性，尤其是对于高频信号而言。 物理尺寸线、尺寸标记、数据表、切口信息、通孔信息、工具信息和组装说明不仅描述了机械层或尺寸层，而且还充当了PCB基础的度量。组装信息控制电子部件的安装和位置。由于“印制电路组装”过程将功能组件连接到PCB上的走线，因此组装过程要求设计团队专注于信号管理、热管理、焊盘放置、电气和机械组装规则之间的关系，以及组件的物理安装符合机械要求。 每个PCB设计都需要IPC-2581中的组装文档。其他文件包括物料清单、Gerber数据、CAD数据、示意图、制造图、注释、装配图、任何测试规格、任何质量规格以及所有法规要求。这些文档中包含的准确性和细节减少了设计过程中任何出现错误的机会。 2、必须遵循的规则：排除和布线层 在房屋中安装电线的电工必须遵守规则，以确保电线不会出现急剧弯曲或变得易受用于安装石膏板的钉子或螺钉影响。使电线穿过双头螺栓墙需要以一致的方式来确定布线路径的深度和高度。 保持层和布线层为PCB设计建立了相同的约束条件。保持层定义了设计软件的物理约束（例如组件放置或机械间隙）或电气约束（例如布线保持）。布线层建立组件之间的互连。根据PCB的应用和类型，可以在PCB的**层和底层或内部层中放置布线层。 为接地平面和电源平面寻找空间 每个房屋都有一个主要的电气服务面板或负载中心，可以接收来自公用事业公司的进来的电力，并将电力分配给为灯、插座、电器和设备供电的电路。PCB的接地层和电源层通过将电路接地和将不同的板上电压分配给组件来提供相同的功能。与服务面板一样，电源和接地层可以包含多个铜段，这些铜段允许电路和子电路连接到不同的电位。 保护电路板，保护走线 专业的房屋油漆工会仔细记录天花板，墙壁和装饰的颜色和饰面。在PCB上，丝网印刷层使用文本来***层和底层上组件的位置。通过丝网印刷获得信息可以使设计团队免于引用装配文件。 由房屋油漆工施加的底漆，油漆，污渍和清漆可添加引人入胜的颜色和纹理。此外，这些表面处理可以保护表面不致变质。同样，当某种类型的碎屑落在走线上时，PCB上的薄阻焊层可帮助PCB防止走线短路。 3、PCB叠层规则 随着PCB技术的改进和消费者对更快，更强大产品的需求的增加，PCB已从基本的两层板变为具有四，六层以及多达十至三十层的电介质和导体的板。为什么要增加层数？拥有更多的层可以提高电路板分配功率，减少串扰，消除电磁干扰并支持高速信号的能力。用于PCB的层数取决于应用、工作频率、引脚密度和信号层要求。 通过两层堆叠，**层（即*1层）用作信号层。四层堆叠使用**层和底层（或*1层和*4层）作为信号层，在此配置中，*2层和*3层用作平面。预浸料层将两个或多个双面板粘合在一起，并充当层之间的电介质。六层PCB增加了两层铜层，*二层和*五层作为平面。第1、3、4和6层承载信号。 继续前进到六层的结构，内层二三（当为双面板）和四五（当为双面板）为芯板层，芯板之间夹半固化片（PP）。由于半固化片材料尚未完全固化，因此材料比芯材柔软。PCB制造过程将热量和压力施加到整个堆叠体上，并使半固化片和纤芯熔化，以便各层可以粘结在一起。 多层板为堆叠增加了更多的铜层和电介质层。在八层PCB中，电介质的七个内部行将四个平面层和四个信号层粘合在一起。十到十二层板增加了电介质层的数量，保留了四个平面层，并增加了信号层的数量。

线路板PCB加工特殊制程 1、Additive Process 加成法 指非导体的基板表面，在另加阻剂的协助下，以化学铜层进行局部导体线路的直接生长制程(详见电路板信息杂志* 47 期 P.62)。电路板所用的加成法又可分为全加成、半加成及部份加成等不同方式。 2、Backpanels，Backplanes 支撑板 是 一种厚度较厚(如 0.093",0.125")的电路板，专门用以插接联络其它的板子。其做法是先插入多脚连接器(Connector)在紧迫的通孔中，但并不焊锡，而在 连接器穿过板子的各导针上，再以绕线方式逐一接线。连接器上又可另行插入一般的电路板。由于这种特殊的板子，其通孔不能焊锡，而是让孔壁与导针直接卡紧使 用，故其品质及孔径要求都特别严格，其订单量又不是很多，一般电路板厂都不愿也不易接这种订单，在美国几乎成了一种高品级的专门行业。 3、Build Up Process　增层法制程 这 是一种全新领域的薄形多层板做法，较早启蒙是源自 IBM 的SLC 制程，系于其日本的 Yasu 工厂 1989 年开始试产的，该法是以传统双面板为基础，自两外板面先全面涂布液态感光前质如Probmer 52，经半硬化与感光解像后，做出与下一底层相通的浅形"感光导孔"(Photo-Via) ，再进行化学铜与电镀铜的全面增加导体层，又经线路成像与蚀刻后，可得到新式导线及与底层互连的埋孔或盲孔。如此反复加层将可得到所需层数的多层板。此法 不但可免除成本昂贵的机械钻孔费用，而且其孔径更可缩小至10mil以下。过去5～6年间，各类打破传统改采逐次增层的多层板技术，在美日欧业者不断推动 之下，使得此等 Build Up Process 声名大噪，已有产品上市者亦达十余种之多。除上述"感光成孔"外；尚有去除孔位铜皮后，针对**板材的碱性化学品咬孔、雷射烧孔 ( Laser Ablation ) 、以及电浆蚀孔 ( Plasma Etching )等不同"成孔"途径。而且也可另采半硬化树脂涂布的新式"背胶铜箔" (Resin Coated Copper Foil ) ，利用逐次压合方式 ( Sequential Lamination ) 做成更细更密又小又薄的多层板。日后多样化的个人电子产品，将成为这种真正轻薄短小多层板的天下。 4、Cermet 陶金 将陶瓷粉末与金属粉末混合，再加入黏接剂做为种涂料，可在电路板面(或内层上)以厚膜或薄膜的印刷方式，做为"电阻器"的布着安置，以代替组装时的外加电阻器。 5、Co-Firing 共烧 是瓷质混成电路板(Hybrid)的一个制程，将小型板面上已印刷各式贵金属厚膜糊(Thick Film Paste)的线路，置于高温中烧制。使厚膜糊中的各种**载体被烧掉，而留下贵金属导体的线路，以做为互连的导线。 6、Crossover越交，搭交 板面纵横两条导线之立体交叉，交点落差之间填充有绝缘介质者称之。一般单面板绿漆表面另加碳膜跳线，或增层法之上下面布线均属此等"越交"。 7、Discreate Wiring Board散线电路板，复线板 即Multi-Wiring Board的另一说法，是以圆形的漆包线在板面贴附并加通孔而成。此种复线板在高频传输线方面的性能，比一般PCB经蚀刻而成的扁方形线路更好。 8、DYCOstrate电浆蚀孔增层法 是 位于瑞士苏黎士的一家Dyconex公司所开发的Build up Process。系将板面各孔位处的铜箔**蚀除，再置于密闭真空环境中，并充入CF4、N2、O2，使在高电压下进行电离形成活性较高的电浆 (Plasma)，用以蚀穿孔位之基材，而出现微小导孔 (10mil以下) 的**方法，其商业制程称为DYCOstrate。 9、Electro-Deposited Photoresist电着光阻，电泳光阻 是一种新式的"感光阻剂"施工法，原用于外形复杂金属物品 的"电着漆"方面，较近才引进到"光阻"的应用上。系采电镀方式将感旋光性带电树脂带电胶体粒子，均匀的镀在电路板铜面上，当成抗蚀刻的阻剂。目前已在内 层板直接蚀铜制程中开始量产使用。此种ED光阻按操作方法不同，可分别放置在阳极或阴极的施工法，称为"阳极式电着光阻"及"阴极式电着光阻"。又可按其 感光原理不同而有"感光聚合"(负性工作Negative Working )及"感光分解"（正性工作Positive Working）等两型。目前负型工作的ED光阻已经商业化，但只能当做平面性阻剂，通孔中因感光因难故尚无法用于外层板的影像转移。至于能够用做外层板 光阻剂的"正型ED"（因属感光分解之皮膜，故孔壁上虽感光不足但并无影响），目前日本业者仍正在加紧努力，希望能够展开商业化量产用途，使细线路的制作 比较容易达成。此词亦称为"电泳光阻"（Electrothoretic Photoresist）。 10、Flush Conductor 嵌入式线路，贴平式导体 是 一外表全面平坦，而将所有导体线路都压入板材之中的特殊电路板。其单面板的做法是在半硬化(Semi Cured)的基材板上，先以影像转移法把板面部份铜箔蚀去而得到线路。再以高温高压方式将板面线路压入半硬化的板材之中，同时可完成板材树脂的硬化作 业，成为线路缩入表面内而呈全部平坦的电路板。通常这种板子已缩入的线路表面上，还需要再微蚀掉一层薄铜层，以便另镀0.3mil的镍层，及20微吋的铑 层，或10微吋的金层，使在执行滑动接触时，其接触电阻得以更低，也更容易滑动。但此法郄不宜做PTH，以防压入时将通孔挤破，且这种板子要达到表面完全 平滑并不容易，也不能在高温中使用，以防树脂膨胀后再将线路**出表面来。此种技术又称为Etch and Push法，其完工的板子称为Flush-Bonded Board，可用于RotarySwitch及Wiping Contacts等特殊用途。 11、Frit玻璃熔料 在厚膜糊 (Poly Thick Film， PTF)印膏中，除贵金属化学品外，尚需加入玻璃粉类，以便在高温焚熔中发挥凝聚与附着效果，使空白陶瓷基板上的印膏，能形成牢固的贵金属电路系统。 12、Fully-Additive Process 全加成法 是在完全绝缘的板材面上，以无电沉积金属法（绝大多数是化学铜），生长出选择性电路的做法，称之为"全加成法"。另有一种不太正确的说法是"Fully Electroless"法。 13、Hybrid Integrated Circuit 混成电路 是 一种在小型瓷质薄基板上，以印刷方式施加贵金属导电油墨之线路，再经高温将油墨中的**物烧走，而在板面留下导体线路，并可进行表面黏装零件的焊接。是一 种介乎印刷电路板与半导体集成电路器之间，属于厚膜技术的电路载体。早期曾用于军事或高频用途，近年来由于价格甚贵且**，且不易自动化生产，再加上 电路板的日趋小型化精密化之下，已使得此种 Hybrid 的成长大大不如早年。 14、Interposer互连导电物 指绝缘物体所承载之任何两层导体间，其待导通处经加填某些导电类填充物而得以导通者，均称为Interposer。如多层板之裸孔中，若填充银膏或铜膏等代替正统铜孔壁者，或垂直单向导电胶层等物料，均属此类Interposer。 15、Laser Direct Imaging，LDI 雷射直接成像 是 将已压附干膜的板子，不再用底片曝光以进行影像转移，而代以计算机指挥激光束，直接在干膜上进行快速扫瞄式的感光成像。由于所发出的是单束能量集中的平行 光，故可使显像后的干膜侧壁更为垂直。但因此法只能对每片板子单独作业，故量产速度远不如使用底片及传统曝光来的快。LDI 每小时只能生产 30 片中型面积的板子，因而只能在雏型打样或高单价的板类中偶有出现。由于先天性的成本高居不下，故很难在业界中推广。 16、Laser Maching 雷射加工法 电 子工业中有许多精密的加工，例如切割、钻孔、焊接、熔接等，亦可用雷射光的能量去进行，谓之雷射加工法。所谓 LASER 是指"Light Amplification Stimulated Emission of Radiation"的缩写，大陆业界译为"激光"为其意译，似较音译更为切题。Laser 是在 1959 年由美国物理学家 T.H.Maiman,利用单束光射到红宝石上而产生雷射光，多年来的研究已创造一种全新的加工方式。除了在电子工业外，尚可用于医疗及军事等方面。 17、Micro Wire Board微封线 (封包线)板 贴附在板面上的圆截面漆包线(胶封线)，经制做PTH完成层间互连 的特殊电路板，业界俗称为 Multiwire Board"复线板"，当布线密度甚大(160～250in/in2) ，而线径甚小(25mil以下)者，又称为微封线路板。 18、Moulded Circuit模造立体电路板 利用立体模具，以射出成型法(Injection Moulding)或转型法，完成立体电路板之制程，称为 Moulded circuit或 Moulded Interconnection Circuit。左图即为两次射出所完成MIC的示意图。 19、Multiwiring Board(or Discrete Wiring Board)复线板 是 指用较细的漆包线，直接在无铜箔的板面上进行立体交叉布线，再经涂胶固定及钻孔与镀孔后，所得到的多层互连电路板，称之为"复线板"。此系美商PCK 公司所开发，目前日商日立公司仍在生产。此种MWB可节省设计的时间，适用于复杂线路的少量机种 (电路板信息杂志* 60 期有专文介绍)。 20、Noble Metal Paste 贵金属印膏 是厚膜电路印刷用的导电印膏。当其以网版法印在瓷质的基板上，再以高温将其中**载体烧走，即出现固着的贵金属线路。此种印膏所加入的导电金属粉粒必须要为贵金属才行，以避免在高温中形成氧化物。商品中所使用者有金、铂、铑、钯或其它等贵金属。 21、Pads Only Board唯垫板 早 期通孔插装时代，某些高可靠度多层板为保证焊锡性与线路安全起见，特只将通孔与焊环留在板外，而将互连的线路藏入下一内层上。此种多出两层的板类将不印防 焊绿漆，在外观上特别讲究，品检较为严格。目前由于布线密度增大，许多便携式电子产品 (如大哥大手机)，其电路板面只留下SMT焊垫或少许线路，而将互连的众多密线埋入内层，其层间也改采高难度的盲孔或"盖盲孔"(Pads On Hole)，做为互连以减少全通孔对接地与电压大铜面的破坏，此种SMT密装板也属唯垫板类。 22、Polymer Thick Film (PTF) 厚膜糊 指陶瓷基材厚膜电路板，所用以制造线路的贵金属印膏，或形成印刷式电阻膜之印膏而言，其制程有网版印刷及后续高温焚化。将**载体烧走后，即出现牢固附着的线路系统，此种板类通称为混合电路板(Hybrid Circuits)。 23、Semi-Additive Process半加成制程 是 指在绝缘的底材面上，以化学铜方式将所需的线路先直接生长出来，然后再改用电镀铜方式继续加厚，称为"半加成"的制程。若全部线路厚度都采用化学铜法时， 则称为"全加成"制程。注意上述之定义是出自 1992.7. 发行之较新规范 IPC-T-50E，与原有的 IPC-T-50D(1988.11)在文字上已有所不同。早期之"D版"与业界一般说法，都是指在非导体的裸基材上，或在已有薄铜箔(Thin foil如 1/4 oz或 1/8 oz者)的基板上。先备妥负阻剂之影像转移，再以化学铜或电镀铜法将所需之线路予以加厚。新的50E并未提到薄铜皮的字眼，两说法之间的差距颇大，读者在 观念上似乎也应跟着时代进步才是。

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绝缘层厚度:常规板
层数:多面
基材:铜
绝缘材料:**树脂
绝缘树脂:环氧树脂（EP）

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